Knipe, Kevin und Manero, Albert und Siddiqui, Sanna und Sofronsky, Stephen und Fouquet, Pascal und Raghavan, Seetha und Meid, Carla und Wischek, Janine und Bartsch, Marion und Okasinski, John und Almer, Jonathan und Karlsson, Anette M. (2014) Synchrotron XRD Measurements of Thermal Barrier Coatings Subjected to Loads Representing Operational Conditions of Rotating Gas Turbine Blades. In: 52nd AIAA Aerospace Sciences Meeting - AIAA Science and Technology Forum and Exposition, SciTech 2014. American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc.. 52nd AIAA Aerospace Sciences Meeting - AIAA Science and Technology Forum and Exposition, SciTech 2014, 2014-01-13 - 2014-01-17, National Harbor, Maryland, USA. doi: 10.2514/6.2014-1157. ISBN 978-162410256-1.
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Offizielle URL: http://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2014-1157
Kurzfassung
High-energy synchrotron x-rays were used in this work to monitor the internal strain behavior of Thermal Barrier Coatings (TBC) under thermal gradient and mechanical loading. Tubular specimens made from Nickel based super alloy with a TBC-system applied onto the outer surface by Electron Beam Physical Vapor Deposition were used to allow for cooling of the internal surface of the substrate while heating the external surface during thermal mechanical cycling. The coating system consisted of a Yittria Stabilized Zirconia (YSZ) top coat and a MCrAlY bond coat. Through transmission along with a 2D detector allowed for the 2D strain monitoring of each layer during high temperature operation. Monitoring the micro-strain of each phase within the layers provides insight into their high temperature behavior which can be used to further develop predictive models including evolution of elastic strain as well as creep and plasticity. Obtained results have shown a large variation in strains during ramp up of in-phase thermal and/or mechanical load with a significant tensile strain mismatch between the two prominent phases of the bond coat. The YSZ has displayed residual compressive strains at the bond coat/YSZ interface and maintained some compressive residual strain during high temperature holds. These results give valuable insight into the mechanics of these complex systems under various high temperature conditions.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/89506/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Synchrotron XRD Measurements of Thermal Barrier Coatings Subjected to Loads Representing Operational Conditions of Rotating Gas Turbine Blades | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | Januar 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | 52nd AIAA Aerospace Sciences Meeting - AIAA Science and Technology Forum and Exposition, SciTech 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.2514/6.2014-1157 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-162410256-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Thermal Barrier Coating, Synchrotron diffraction, in-situ testing, thermal gradient, mechanical fatigue | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | 52nd AIAA Aerospace Sciences Meeting - AIAA Science and Technology Forum and Exposition, SciTech 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | National Harbor, Maryland, USA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 13 Januar 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 17 Januar 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstalter : | American Institute of Aeronautics and Astronautics - AIAA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Antriebssysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | L ER - Engine Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Werkstoff-Forschung > Experimentelle und numerische Methoden | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Bartsch, Dr.-Ing. Marion | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 10 Jul 2014 09:27 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 24 Apr 2024 19:55 |
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