Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2007)
Análisis de la degradación de recubrimientos de barrera térmica por espectroscopía de impedancia electroquímica
Abstract
This investigation correlates the microstructure of a thermal barrier coating, analysed through scanning electron microscopy and X-ray microanalysis, with the electrochemical impedance spectroscopy data which show the variation in electrical properties after isothermal oxidation. A thermal barrier coating comprising a ceramic top layer, ZrO2 8Y2O3 (weight %), and an overlay coating, Ni 22Cr 10Al 1Y (weight %), air plasma sprayed over a nickel base alloy In 600 substrate was studied. These materials were heat treated in air at 1050 ºC for 72, 144 y 336 h. A thermally grown oxide layer, mainly comprising Cr y Al oxides, was formed between the ceramic and the overlay coating. This layer modified the electrical response of the thermal barrier coating in the electrochemical impedance spectroscopy tests.<br><br>Este trabajo correlaciona la microestructura de un recubrimiento de barrera térmica, estudiada mediante microscopía electrónica de barrido y microanálisis de rayos X, con los resultados obtenidos mediante espectroscopía de impedancia electroquímica que muestran la variación de sus propiedades eléctricas tras un proceso de oxidación isoterma. El sistema estudiado está formado por una capa cerámica, ZrO2 8Y2O3 (% en masa), y un anclaje metálico, Ni 22Cr 10Al 1Y (% en masa), depositados ambos por proyección térmica asistida por plasma sobre un sustrato de aleación base níquel In 600. Estos recubrimientos se oxidaron isotérmicamente en aire a 1050 ºC durante 72, 144 y 336 h. Se formó una capa intermedia de óxidos (“thermally grown oxides”, TGO) entre el anclaje metálico y el recubrimiento cerámico formada por una mezcla de óxidos de Cr y Al que se tradujo en la variación de los parámetros característicos de la impedancia de la barrera térmica.
