Resolidificación con láser de barreras térmicas de circona depositadas por proyección térmica plasma (APS)

Los recubrimientos de circona parcialmente estabilizada con itria se usan habitualmente como barreras térmicas en turbinas y motores. Estos recubrimientos se suelen realizar mediante proyección térmica plasma (APS), una técnica relativamente económica y bien conocida en el sector industrial. Las barreras consisten de una capa de 0.5 a 1 mm de cerámica muy porosa unida a la aleación metálica mediante una capa de enlace. La elevada porosidad permite incrementar la resistencia al choque térmico pero provoca que el oxigeno u otros gases perniciosos para el substrato lleguen con relativa facilidad, produciéndose ataques que pueden acelerar el proceso de delaminación. Asimismo la superficie es rugosa y por tanto expuesta a la erosión por partículas. En este trabajo se presentan las condiciones óptimas que permiten la resolidificación mediante láser de la superficie de las capas de Y-PSZ (circona parcialmente estabilizada con itria) depositadas por proyección térmica de plasma en aleaciones de Ni. Se presenta un sencillo modelo que permite explicar la energía umbral de fusión y su dependencia con la velocidad de tratamiento. Se observa cómo la capa externa tratada se densifica, disminuye su rugosidad y queda íntimamente ligada con la capa porosa de Y-PSZ.

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