Tbc 시스템 평가에서 고온 순환로의 역할은 무엇입니까? 내구성 지금 검증하세요.

자동 고온 순환로는 응력 하에서 이중층 열 차폐 코팅(TBC) 시스템의 내구성을 결정하는 주요 검증 도구 역할을 합니다. 그 구체적인 역할은 빈번한 시동 및 정지 작업 중에 가스 터빈에서 발생하는 심각한 열기계적 피로를 시뮬레이션하는 것입니다.

이 로는 코팅을 1100°C로 가열하고 120분 동안 유지한 후 급속 강제 공기 냉각하는 엄격한 사이클에 노출시킵니다. 이 과정은 내부 응력 노출을 가속화하여 엔지니어가 복잡한 구조물의 사이클 수명과 파손 모드를 정확하게 예측할 수 있도록 합니다.

실제 작동 응력 시뮬레이션

실제 응용 분야에서 가스 터빈은 항상 일정한 온도에서 작동하는 것은 아닙니다. 빈번한 작동 변경이 발생합니다.

자동 순환로는 이러한 특정 시동-정지 환경을 재현하도록 설계되었습니다. 단순한 내열성 테스트가 아니라 재료가 지속적인 변동을 견딜 수 있는 능력을 테스트합니다.

로의 가장 중요한 기능은 강렬한 열이 발생한 후 강제 공기 냉각을 적용하는 것입니다.

이러한 급격한 변화는 열 충격 효과를 만듭니다. 이는 터빈 부품이 경험할 수 있는 급속 냉각을 모방하며, 이는 종종 가열 단계 자체보다 훨씬 더 손상을 줍니다.

표준화된 결과를 보장하기 위해 로는 높은 정밀도로 가열 공정을 제어합니다.

표준 프로토콜에는 시스템을 1100°C로 올리는 것이 포함됩니다. 이 온도는 재료를 즉시 녹이지 않고 작동 한계 근처로 응력을 가하기에 충분합니다.

목표 온도에 도달하면 로는 120분 동안 유지합니다.

이 기간은 열이 이중층 구조 전체에 완전히 침투하도록 보장합니다. 냉각 단계가 시작되기 전에 전체 시스템이 열 평형에 도달했음을 보장합니다.

APS-YSZ/SPS-GZO와 같은 이중층 시스템은 서로 다른 재료를 쌓아 만듭니다. 이러한 재료는 다른 속도로 팽창하고 수축합니다.

로의 순환 특성은 내부 열 불일치 응력의 발달을 가속화합니다. 이는 층이 서로의 팽창 속도에 저항할 때 얼마나 잘 결합되는지를 보여줍니다.

이 테스트의 궁극적인 결과는 TBC의 사이클 수명을 결정하는 것입니다.

코팅이 파손되기 전에 견딜 수 있는 120분 사이클 수를 계산함으로써 엔지니어는 현장에서 부품의 수명을 추정할 수 있습니다. 또한 코팅이 균열, 박리 또는 스폴링되는지 여부와 같은 특정 파손 모드를 식별합니다.

이 방법이 가속 테스트임을 인식하는 것이 중요합니다.

목표는 정상 조건에서 작동하는 터빈에서 발생하는 것보다 더 빠르게 파손을 유도하는 것입니다. 이는 시간을 절약하지만 수천 시간의 정상 상태 작동 중에 발생할 수 있는 장기 화학적 분해 또는 산화보다는 피로와 응력에 강렬하게 초점을 맞춥니다.

TBC 시스템을 평가할 때 순환로의 의도를 이해하는 것이 데이터를 해석하는 데 중요합니다.

주요 초점이 내구성 예측인 경우: 총 사이클 수명 숫자를 보고 부품이 교체 전에 견딜 수 있는 시동-정지 사이클 수를 추정합니다.
주요 초점이 재료 개발인 경우: 열 불일치로 노출된 파손 모드를 분석하여 APS-YSZ 또는 SPS-GZO 층의 구성 또는 두께를 조정합니다.

자동 고온 순환로는 층 간의 계면을 엄격하게 응력함으로써 코팅의 기계적 신뢰성에 대한 확실한 판결을 제공합니다.

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Jens Igel, Robert Vaßen. Extended Lifetime of Dual-Layer Yttria-Stabilized Zirconia APS/Gadolinium Zirconate SPS Thermal Barrier Coatings in Furnace Cycle Tests. DOI: 10.3390/coatings14121566

이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .