Estabilización de recubrimientos de barrera térmica con iterbio
Los recubrimientos de barrera térmica (thermal barrier coatings, TBC) protegen los componentes metálicos frente a los efectos de las altas temperaturas presentes en aplicaciones destinadas a la aeronáutica y otros campos igualmente exigentes. Los TBC reducen el riesgo de fatiga térmica y, por consiguiente, pueden prolongar considerablemente la vida útil de las piezas a las se aplican. En el contexto de un proyecto de IDT denominado HIPERCOAT se ha llevado a cabo una amplia investigación sobre los TBC. Especialistas en ciencia de materiales de la Universidad de California en Santa Bárbara (Estados Unidos) evaluaron la estabilidad de los TBC basados en zirconio y dopados con diversos materiales, entre ellos escandio (Sc), itrio (Y) e iterbio (Yb). El comportamiento de estos TBC fue notablemente distinto según el material elegido para el dopaje. En el caso del Y se perdió la ventaja de la no-transformabilidad, que es esencial en aplicaciones que involucran cargas térmicas cíclicas. Este resultado fue contrario al de otras investigaciones recientes. De hecho, los mejores resultados se obtuvieron utilizando Yb. A continuación se utilizó el modelado termodinámico para determinar cuál de los materiales dopantes proporcionaba la máxima tenacidad, otro parámetro esencial de los TBC. Una vez más, el Yb resultó ser varias veces más fuerte que las demás alternativas. Finalmente, los experimentos con dopaje múltiple indicaron que se podía mejorar la durabilidad al utilizar Y junto con elementos más ligeros. Las organizaciones participantes en HIPERCOAT utilizarán estos resultados para desarrollar una nueva generación de TBC.
