Knipe, Kevin und Manero, Albert und Siddiqui, Sanna und Meid, Carla und Wischek, Janine und Okasinski, John und Almer, Jonathan und Karlsson, Anette M. und Bartsch, Marion und Raghavan, Seetha (2014) Strain response of thermal barrier coatings captured under extreme engine environments through synchrotron X-ray diffraction. Nature Communications, 5, e4559. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/ncomms5559. ISSN 2041-1723.
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Offizielle URL: http://www.nature.com/ncomms/2014/140731/ncomms5559/full/ncomms5559.html
Kurzfassung
The mechanical behaviour of thermal barrier coatings in operation holds the key to understanding durability of jet engine turbine blades. Here we report the results from experiments that monitor strains in the layers of a coating subjected to thermal gradients and mechanical loads representing extreme engine environments. Hollow cylindrical specimens, with electron beam physical vapour deposited coatings, were tested with internal cooling and external heating under various controlled conditions. High-energy synchrotron X-ray measurements captured the in situ strain response through the depth of each layer, revealing the link between these conditions and the evolution of local strains. Results of this study demonstrate that variations in these conditions create corresponding trends in depth-resolved strains with the largest effects displayed at or near the interface with the bond coat. With larger temperature drops across the coating, significant strain gradients are seen, which can contribute to failure modes occurring within the layer adjacent to the interface.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Strain response of thermal barrier coatings captured under extreme engine environments through synchrotron X-ray diffraction | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 31 Juli 2014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Nature Communications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/ncomms5559 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | e4559 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Nature Publishing Group | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2041-1723 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Thermal barrier coating, strain measurement, X-ray diffraction | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: | 15 Sep 2014 09:01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 19 Nov 2021 20:30 |
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