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Evolution of porosity, crack density, and CMAS penetration in thermal barrier coatings subjected to burner rig testing

  • Degradation of thermal barrier coatings (TBCs) in gas‐turbine engines due to calcium–magnesium–aluminosilicate (CMAS) glassy deposits from various sources has been a persistent issue since many years. In this study, state of the art electron microscopy was correlated with X‐ray refraction techniques to elucidate the intrusion of CMAS into the porous structure of atmospheric plasma sprayed (APS) TBCs and the formation and growth of cracks under thermal cycling in a burner rig. Results indicate that the sparse nature of the infiltration as well as kinetics in the burner rig are majorly influenced by the wetting behavior of the CMAS. Despite the obvious attack of CMAS on grain boundaries, the interaction of yttria‐stabilized zirconia (YSZ) with intruded CMAS has no immediate impact on structure and density of internal surfaces. At a later stage the formation of horizontal cracks is observed in a wider zone of the TBC layer.

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Autor*innen:D. E. Mack, René LaquaiORCiD, Bernd R. MüllerORCiD, O. Helle, D. Sebold, R. Vaßen, Giovanni BrunoORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of the American Ceramic Society
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Verlag:Wiley
Verlagsort:Oxford
Jahrgang/Band:102
Ausgabe/Heft:10
Erste Seite:6163
Letzte Seite:6175
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:CMAS; Characterization; Synchrotron X‐ray refraction radiography; Thermal barrier coatings
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1111/jace.16465
ISSN:0002-7820
ISSN:1551-2916
Zugehöriger Identifikator:https://opus4.kobv.de/opus4-bam/frontdoor/index/index/docId/52665
Zugehöriger Identifikator:https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526732
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:17.04.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.08.2019
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