مشخصه يابي پوشش هاي ايتريا (Y2O3) ايجاد شده به روش پاشش پلاسماي DC معمول و تفنگ CO2

characterization of Plasma Sprayed Yttria(Y2O3) Coating by Conventional DC Plasma and CO2 Plasma Guns

اكسيد ايتريم (Y2O3) به دليل پايداري شيميايي و حرارتي بسيار بالا مي تواند در كاربردهاي مختلفي مورد استفاده قرار گيرد. در اين پژوهش با استفاده از نوع جديدي از تفنگ پلاسما DC كه -حاوي گازهاي ملكولي CO2+CH4 است و در مركز تحقيقات مهندسي سطح دانشگاه تورنتو به كار گرفته شده است فرآيند پوشش دهي پودر ايتريا انجام شده و مورد مقايسه با پوشش ايتريا ايجاد شده توسط تفنگ پلاسما SG-100 به لحاظ خواص ساختاري و فيزيكي قرار گرفته است. مخلوط گاز CO2+CH4 به دليل آنتالپي حرارتي و هدايت حرارتي بالاتري كه ايجاد مي كند منجر به افزايش راندمان تورچ مي شود كه عامل دماي ذرات و ذوب شدن كامل آنها در حين پوشش دهي مي شود مطالعه ساختار ايجاد شده توسط اين تورچ جديد به وسيله SEM نشان داد كه پوشش داراي تراكم بالا همراه با ميزان تخلخل و ذرات دوب نشده كمتر نسبت به پوشش ايجاد شده توسط تورچ SG-100 مي باشد. آناليز XRD انجام شده بر روي پوشش نشان داد كه پوشش ايجاد شده فاقد فاز مضر ناپايدار مونوكلينيك است كه در مجموع اين عوامل نشان دهنده كيفيت بالاتر پوشش ايجاد شده جديد در مقايسه با روش هاي پوشش دهي معمول است.

Yttrium oxide (Y2O3) can be used in different applications such as corrosion resistance, high temperature applications and semi-conductor production equipments due to its very high thermal and chemical stability. In this research, the Yttria powder coating was processed using a new type of DC plasma gun consisted of molecular gases CO2+CH4 available in Toronto center of engineering researches and the result of both physical and structural properties were compared with the coating made by SG-100 plasma gun. Gas mixture of CO2+CH4 improves the torch efficiency due to its high thermal enthalpy and conductivity which leads to raise the particle temperature and complete fusion of theme during the process of coating. SEM study of the structure of this coating made by new torch revealed that the coating have very high density and lower porosity and non fused particles in comparison to the coating made by SG-100 gun. The coating is also has more hardness and adherence to sublayer and XRD analysis of the coating showed that the coating contains no amount of bad instable monoclinic phase. This all proves the better quality of the coatings processed by CO2+CH4 in comparison to convenient coating methods.