Cykliskt töjningståliga termiska barriärskikt för gasturbiner med hög prestanda och livslängd
| Diarienummer | |
| Koordinator | Linköpings universitet - IEI |
| Bidrag från Vinnova | 1 000 000 kronor |
| Projektets löptid | oktober 2018 - december 2021 |
| Status | Avslutat |
Syfte och mål
Det huvudsakliga projektmålet var att utvärdera och utveckla ytbeläggningar för termiska barriärskikt (TBC) med lägre värmeledningsförmåga och bättre applikationsflexibilitet för utveckling av gasturbiner i hållbara energisystem. Genom omfattande experimentellt arbete erhölls viktiga egenskaper och bättre förståelse för två typer av cykliskt resistenta TBC som är inriktade mot användning på olika gasturbinkomponenter. Materialdata togs fram inkluderande värmeledningsförmåga, motstånd mot cyklisk termisk utmattning (TCF) och erosionsbeständighet.
Resultat och förväntade effekter
Två keramlegeringar för TBC belagda med tekniken electron beam physical vapor deposition (EB-PVD) identifierades, vilka ger bättre termisk isoleringsförmåga och TCF-livslängd än en referensbeläggning. Prestanda hos TBC som beläggs med den mer produktionseffektiva termiska sprutningstekniken "plasma spray physical vapor deposition" (PS-PVD) var mindre tillfredsställande, eftersom erosionsbeständigheten var låg, varför ytterligare justering av beläggningsprocessen behövs. Erhållna materialdata och bättre förståelse för de respektive TBC-system är viktiga för fortsatt utvecklingsarbete avseende TBC som motstår cykilsk termisk utmattning. Eventuell implementering av resultaten förväntas bidra till förbättrad gasturbinsprestanda med avseende på cyklisk termisk belastning.
Upplägg och genomförande
Projektet var indelat i två faser. Baserat på resultaten från Fas I reviderades fokus för Fas II och därmed delmålen. Samarbetet mellan projektparterna i form av regelbundna projektmöten och annan kommunikation var viktigt för det framgångsrika genomförandet av projektarbetet. Problem med externa provleverantörer och utbrottet av COVID-pandemin orsakade betydande förseningar avseende leverans av prov som behövdes för båda faserna. Den förlängning som Vinnova beviljade gav dock möjligheten att slutföra alla planerade uppgifter och uppnå projektmålet.