Stabilizzazione dei rivestimenti con barriera termica con itterbio
I rivestimenti con barriera termica (TBC) proteggono i componenti metallici dagli effetti delle alte temperature nel settore aeronautico e in altri settori impegnativi. I TBC riducono la minaccia di fatica termica e possono quindi aumentare molto la durata prevista dei componenti che essi proteggono. Un vasto studio sui TBC è stato effettuato nell'ambito di un progetto RST intitolato HIPERCOAT. Gli scienziati dei materiali della University of California, a Santa Barbara negli Stati Uniti, hanno valutato la stabilità dei TBC a base di zirconio drogati con altri materiali diversi, inclusi scandio (Sc), ittrio (Y) e itterbio (Yb). Il comportamento dei TBC variava molto in base alla scelta del materiale drogante. Nel caso dell'Y, è stato perso il vantaggio della non-trasformabilità, cruciale per le applicazioni che coinvolgono il carico termico ciclico. Questi risultati erano in contrasto con le ultime ricerche pubblicate. In realtà i migliori risultati sono stati osservati per l'Yb. La modellazione termodinamica è stata quindi utilizzata per determinare quale dei materiali droganti forniva la resistenza maggiore, un altro parametro fondamentale dei TBC. Ancora una volta, l'Yb si è dimostrato molto più resistente delle altre alternative. Infine, gli esperimenti con co-drogaggio hanno indicato che la durata si potrebbe migliorare accoppiando Y con elementi più leggeri. Queste scoperte verranno sfruttate dalle organizzazioni che partecipano a HIPERCOAT nello sviluppo di TBC di nuova generazione.
