3. Results and discussion3.1. Micro

3. Results and discussion
3.1. Microstructure of the as sprayed and the laser clad coatings
Fig. 2 displays the top surface and cross section of the conventional YSZ applied on the substrate by APS. As obvious in Fig. 2- a, the surface of the APSed coatings has a high roughness (Ra) which was measured to be about 9.51 mm. This high roughness is typical in APSed coating, due to the splats that are deposited on the surface with different flattening parameters [23]. Fig. 2-b shows that the APSed YSZ structure is consisted of columnar grains, formed during directional solidification. The YSZ top coat also contains typical defects such as pores, voids, inter-splat cracks (horizontal cracks between splats) as well as intra-splat cracks (vertical cracks between splats). These defects are considered as penetration paths of the corrosive molten salts which are the main reason for the low hot corrosion resistance of the sprayed TBCs.
Fig. 3 shows the top surface and the cross section of the Al2O3 laser clad coating. Compared to that of the APSed coating, the surface of the laser clad coating was smooth and denser (Fig. 3-a). The roughness of this surface was measured to be about 7.49 mm. The typical defects observed in the sprayed coatings are vanished after laser cladding. The porosity ratio of the laser clad coating was measured to be about 4.2%, while this ratio in the YSZ layer was about 11.2%. This is another evidence that the pores can be eliminated by laser cladding treatment. However, still a con- tinuous network of segmented cracks is visible on the surface. These cracks probably were generated because of the small molten pool, fast cooling and localized temperature gradient which gen- erate residual stresses after laser cladding [28,29]. At a higher magnification (Fig. 3-b), it is observed that the cracks are perpendicular to the surface. It has been reported that these cracks increase thermal shocks resistance and are expected to be bene- ficial for accommodating the oxidation and the mismatch stresses [30].
Fig. 4 shows the XRD patterns of the APSed YSZ and the laser clad layer. Pattern (a) belongs to the YSZ which indicates the presence of t′-ZrO2 crystal structure, a common phenomenon after plasma spraying of YSZ. As seen in pattern (b) (The XRD pattern of the Al2O3 laser clad layer), the dense layer contained t′-ZrO2 and the rhombohedral phase of Al2O3. This pattern confirms the for- mation of in situ Al2O3-YSZ composite with the thickness of about 45 mm on the top of the sprayed YSZ. This composite probably is formed due to the partial melting of the YSZ layer and mixing with molten alumina during laser cladding. To prove formation of the Al2O3/ZrO2 composite layer, Grazing Incidence X-ray Diffraction was utilized (Fig. 4-c).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผล และการอภิปราย3.1. โครงสร้างจุลภาคของเป็นพ่น และเลเซอร์ห่มเคลือบรูป 2 แสดงผิวด้าน และข้ามส่วนของ YSZ ทั่วไปใช้บนพื้นผิวโดย APS ชัดเจนตามในรูป 2 - a พื้นผิวของเคลือบ APSed มีขรุขระสูง (Ra) ซึ่งถูกวัดจะประมาณ 9.51 มม. ความหยาบสูงนี้เป็นเรื่องปกติในเคลือบ APSed เนื่องจาก splats ที่ฝากไว้บนผิวด้วยพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันแบน [23] รูป 2-b แสดงว่า โครงสร้าง APSed YSZ ประกอบด้วยคอลัมน์ธัญพืช เกิดขึ้นในช่วงแข็งตัวทิศทาง YSZ ท็อปโค้ทยังประกอบด้วยข้อบกพร่องทั่วไปเช่นรูขุมขน ช่องว่าง splat เทียบระหว่างรอยแตก (รอยแตกแนวนอนระหว่าง splats) เช่นเดียวกับอินทรา splat เทียบรอยร้าว (รอยแตกแนวตั้งระหว่าง splats) ข้อบกพร่องเหล่านี้จะถือว่าเป็นเส้นทางการเจาะของเกลือหลอมละลายกัดกร่อนซึ่งเป็นเหตุผลหลักสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนร้อนต่ำของ TBCs พ่นรูป 3 แสดงส่วนข้ามของเลเซอร์ Al2O3 ห่มเคลือบและผิวด้าน เมื่อเปรียบเทียบกับการเคลือบ APSed พื้นผิวของเลเซอร์ห่มเคลือบได้เรียบ และแน่น (รูปที่ 3) ความหยาบของพื้นผิวนี้คือวัดจะประมาณ 7.49 มม. ข้อบกพร่องทั่วไปในการพ่นเคลือบจะหายไปหลังจากเลเซอร์กาบ อัตราส่วนความพรุนของเลเซอร์ห่มเคลือบถูกวัดจะ ประมาณ 4.2% ในขณะที่อัตราส่วนนี้ในชั้น YSZ ประมาณ 11.2% นี่คือหลักฐานอีกว่า รูขุมขนจะถูกกำจัด โดยเลเซอร์กาบ อย่างไรก็ตาม ยังคงเครือข่ายคอน tinuous รอยแตกแบ่งสามารถมองเห็นได้บนพื้นผิว รอยร้าวเหล่านี้อาจสร้างขึ้นเนื่องจากเล็กหลอมสระว่ายน้ำ ทำความเย็นรวดเร็ว และแปลไล่อุณหภูมิความเครียดซึ่ง gen - erate ส่วนที่เหลือหลังจากเลเซอร์หุ้ม [28,29] ที่กำลังขยายที่สูงขึ้น (รูปที่ 3 ข), มันเป็นข้อสังเกตว่า รอยแตกเป็นแนวตั้งฉากกับพื้นผิว มันได้รับรายงานว่า รอยแตกเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกความร้อน และคาดว่าจะมีเบเน ficial สำหรับรองรับการเกิดออกซิเดชันและเน้นไม่ตรงกัน [30]รูป 4 แสดงรูปแบบการ XRD ของ APSed YSZ และเลเซอร์ห่มชั้น รูป (ก) เป็นสมาชิก YSZ ซึ่งบ่งชี้ว่า การปรากฏตัวของโครงสร้างผลึก t′ ZrO2 ปรากฏการณ์พบบ่อยหลังจากการฉีดพ่นพลา YSZ ชั้นหนาแน่นอยู่ตามที่เห็นในรูป (b) (รูปแบบการ XRD ของชั้นเลเซอร์ห่ม Al2O3), t′ ZrO2 และเฟส rhombohedral ของ Al2O3 รูปแบบนี้ยืนยันสำหรับไดรเวอร์ของ Al2O3 YSZ ในแหล่งกำเนิด มีความหนาประมาณ 45 มม.ด้านบนของ YSZ พ่น คอมโพสิตนี้อาจจะเกิดขึ้นเนื่องจากการหลอมละลายบางส่วนของชั้น YSZ และผสมกับอลูมินาหลอมเหลวระหว่างกาบเลเซอร์ ใช้เล็มหญ้ากระจาย X-ray อุบัติการณ์เพื่อพิสูจน์การก่อตัวของชั้นรวมการ Al2O3/ZrO2 (รูป 4-c)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลการทดลองและการอภิปราย
3.1 จุลภาคของเป็นสเปรย์และเลเซอร์หุ้มเคลือบ
รูป 2 จะแสดงพื้นผิวด้านบนและภาคตัดขวางของธรรมดา YSZ นำไปใช้บนพื้นผิวโดย APS ในฐานะที่เป็นที่เห็นได้ชัดในรูป 2- พื้นผิวของไม้แปรรูป APSed ที่มีความขรุขระสูง (Ra) ซึ่งเป็นวัดที่จะเกี่ยวกับ 9.51 มิลลิเมตร นี้ความขรุขระสูงเป็นเรื่องปกติในการเคลือบ APSed เนื่องจากเครื่องหมายที่ถูกวางลงบนพื้นผิวที่มีพารามิเตอร์ราบที่แตกต่างกัน [23] มะเดื่อ. 2-B แสดงให้เห็นว่าโครงสร้าง APSed YSZ ประกอบด้วยธัญพืชคอลัมน์เกิดขึ้นในระหว่างการแข็งตัวทิศทาง YSZ บนเสื้อยังมีข้อบกพร่องทั่วไปเช่นรูขุมขนจะเกิดช่องว่างรอยแตกระหว่างเครื่องหมาย (รอยแตกแนวนอนระหว่างเครื่องหมาย) เช่นเดียวกับรอยแตกภายในเครื่องหมาย (รอยแตกแนวตั้งระหว่างเครื่องหมาย) ข้อบกพร่องเหล่านี้ถือว่าเป็นเส้นทางรุกของเกลือหลอมเหลวกัดกร่อนซึ่งเป็นเหตุผลหลักสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนต่ำร้อน TBCs พ่น.
รูป 3 แสดงให้เห็นพื้นผิวด้านบนและข้ามส่วนของสารเคลือบผิวด้วยเลเซอร์ Al2O3 หุ้ม เมื่อเทียบกับการเคลือบ APSed พื้นผิวของสารเคลือบผิวด้วยเลเซอร์หุ้มเป็นไปอย่างราบรื่นและทึบ (รูปที่. 3 ก) ความขรุขระของพื้นผิวนี้ที่วัดจะประมาณ 7.49 มิลลิเมตร ข้อบกพร่องทั่วไปตั้งข้อสังเกตในการเคลือบพ่นจะหายไปหลังจากที่หุ้มเลเซอร์ อัตราส่วนความพรุนของสารเคลือบผิวด้วยเลเซอร์หุ้มวัดจะเกี่ยวกับ 4.2% ในขณะที่อัตราส่วนนี้ในชั้น YSZ ประมาณ 11.2% นี่คือหลักฐานอื่นที่รูขุมขนจะถูกกำจัดโดยการรักษาหุ้มเลเซอร์ แต่ยังคงเป็นเครือข่าย tinuous งของรอยแตกแบ่งสามารถมองเห็นได้บนพื้นผิว รอยแตกเหล่านี้อาจจะถูกสร้างขึ้นเพราะสระว่ายน้ำขนาดเล็กที่หลอมละลายระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็วและมีการแปลอุณหภูมิลาดซึ่ง gen- ความเครียดที่เหลือหลังจาก erate หุ้มเลเซอร์ [28,29] ที่กำลังขยายสูงขึ้น (รูปที่. 3-B) มันเป็นข้อสังเกตว่ารอยแตกจะตั้งฉากกับพื้นผิว มันได้รับรายงานว่ามีรอยแตกเหล่านี้เพิ่มความต้านทานแรงกระแทกความร้อนและคาดว่าจะมี ficial bene- สำหรับรองรับการเกิดออกซิเดชันและไม่ตรงกันเน้น [30].
รูป 4 แสดงให้เห็นถึงรูปแบบ XRD ของ APSed YSZ และชั้นเลเซอร์หุ้ม รูปแบบ (ก) เป็น YSZ ซึ่งบ่งชี้ว่าการปรากฏตัวของโครงสร้างผลึก t'-ZrO2 เป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยหลังการฉีดพ่นพลาสมา YSZ เท่าที่เห็นในรูปแบบ (ข) (รูปแบบ XRD ของชั้น Al2O3 เลเซอร์หุ้ม) ชั้นหนาแน่นมี t'-ZrO2 และเฟส rhombohedral ของ Al2O3 รูปแบบนี้ยืนยัน mation เผื่อของในแหล่งกำเนิด Al2O3-YSZ คอมโพสิตที่มีความหนาประมาณ 45 มิลลิเมตรที่ด้านบนของ YSZ พ่นที่ คอมโพสิตนี้อาจจะเกิดขึ้นเนื่องจากการหลอมละลายบางส่วนของชั้น YSZ และผสมกับอลูมิหลอมเหลวในช่วงหุ้มเลเซอร์ เพื่อพิสูจน์ว่าการก่อตัวของ Al2O3 / การ ZrO2 ชั้นคอมโพสิตแทะเล็มอุบัติการณ์ X-ray การเลี้ยวเบนมาใช้ (รูปที่. 4-C)