Multilayer thermal barrier coating (TBC) architectures utilizing rare earth doped YSZ and rare earth pyrochlores

SCHMITT, Michael P ; RAI, Amarendra K ; et al.

In: Surface & coatings technology, Jg. 251 (2014), S. 56-63

academicJournal - print, 19 ref

To allow for increased gas turbine efficiencies, new insulating thermal barrier coatings (TBCs) must be developed to protect the underlying metallic components from higher operating temperatures. This work focused on using rare earth doped (Yb and Gd) yttria stabilized zirconia (t' low-k) and Gd2Zr2O7 pyrochlores (GZO) combined with novel nanolayered and thick layered microstructures to enable operation beyond the 1200 °C stability limit of current 7 wt.% yttria stabilized zirconia (7YSZ) coatings. It was observed that the layered system can reduce the thermal conductivity by ~45% with respect to YSZ after 20 h of testing at 1316 °C. The erosion rate of GZO is shown to be an order to magnitude higher than YSZ and t' low-k, but this can be reduced by almost 57% when utilizing a nanolayered structure. Lastly, the thermal instability of the layered system is investigated and thought is given to optimization of layer thickness.

Titel:	Multilayer thermal barrier coating (TBC) architectures utilizing rare earth doped YSZ and rare earth pyrochlores
Autor/in / Beteiligte Person:	SCHMITT, Michael P ; RAI, Amarendra K ; BHATTACHARYA, Rabi ; DONGMING, ZHU ; WOLFE, Douglas E
Link:	E-Journal im Bestand der UB Hagen? View record from PASCAL Archive
Zeitschrift:	Surface & coatings technology, Jg. 251 (2014), S. 56-63
Veröffentlichung:	Amsterdam: Elsevier, 2014
Medientyp:	academicJournal
Umfang:	print, 19 ref
ISSN:	0257-8972 (print)
Schlagwort:	General chemistry, physical chemistry Chimie générale, chimie physique Metallurgy, welding Métallurgie, soudage Sciences exactes et technologie Exact sciences and technology Physique Physics Domaines interdisciplinaires: science des materiaux; rheologie Cross-disciplinary physics: materials science; rheology Science des matériaux Materials science Traitements de surface Surface treatments Sciences appliquees Applied sciences Metaux. Metallurgie Metals. Metallurgy Transformation de matériaux métalliques Production techniques Surface treatment Dépôt de matériaux non métalliques Nonmetallic coatings Barrière thermique Thermal barriers Dopage Doping Dopen Lanthanide Rare earths Multicouche Multilayers Revêtement multicouche Multilayer coating Revestimiento multicapa Revêtement non métallique Non metal coating Revestimiento no metálico Nichtmetallischer Ueberzug Traitement surface Zircone stabilisée Stabilized zirconia Zircona estabilizada Multilayer Pyrochlore Rare earth TBC Thermal barrier coating
Sonstiges:	Nachgewiesen in: PASCAL Archive Sprachen: English Original Material: INIST-CNRS Document Type: Article File Description: text Language: English Author Affiliations: The Applied Research Laboratory, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States ; Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States ; UES Inc., 4401 Dayton-Xenia Road Dayton, OH 45432, United States ; NASA Glenn Research Center, Cleveland, OH 44135, United States Rights: Copyright 2015 INIST-CNRS ; CC BY 4.0 ; Sauf mention contraire ci-dessus, le contenu de cette notice bibliographique peut être utilisé dans le cadre d’une licence CC BY 4.0 Inist-CNRS / Unless otherwise stated above, the content of this bibliographic record may be used under a CC BY 4.0 licence by Inist-CNRS / A menos que se haya señalado antes, el contenido de este registro bibliográfico puede ser utilizado al amparo de una licencia CC BY 4.0 Inist-CNRS Notes: Metals. Metallurgy ; Physics and materials science

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