Proyectos
SIMULACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA FASE TETRAGONAL EN RECUBRIMIENTOS CERÁMICOS DE YSZ USADOS COMO BARRERA TÉRMICA
Resumen
Las barreras térmicas (TBC) son utilizados en las turbinas de generación termoeléctrica para proteger su componentes metálicos de las altas temperaturas. Adicionalmente, el aumento de la eficiencia de estas temogeneradoras está directamente relacionado con el incremento de esta temperatura. El material más utilizado como TBC por sus propiedades intrínsecas térmicas y mecánicas es la zirconia dopada con itria al 7-8% (ZrO2+7-8wt%YO1.5) aplicado por aspersión térmica (APS) la cual le da al material las características microestructurales apropiadas para que cumpla su función de aislante y se adhiera adecuadamente al componente metálico. Sin embargo durante el funcionamiento de la turbina esta microestructura esperada en la TBC cambia debido a que las altas temperaturas que potencia procesos no deseados como transformaciones de fase el cual es el enfoque de este proyecto y uno de los mecanismos de gran interés. En la TBC en los rangos de temperatura para este caso específico se debe estabilizar la fase tetragonal que es la estable en los rangos que opera la turbina. Por consiguiente, la TBC debe satisfacer esta demanda a fin de evitar la transformación y por tanto, expansiones volumétricas que ocasionen fallas funcionales. El objetivo del trabajo será simular mediante aproximación Monte Carlo la estabilidad de la fase tetragonal a alta temperatura en recubrimientos de ZrO2-Y2O3 (YSZ) utilizados como barrera térmica (TBC) en turbinas a gas para la generación de energía eléctrica, basados en una descripción a meso-escala de los mecanismos físicos fundamentales que controlan las cinéticas del proceso y que potencian la salida de itria de la fase tetragonal metaestable. Se hallaran los factores que potencien la difusión de itria en la capa cerámica, se utilizaran teorías del discreto que se introducirán al modelo utilizando herramientas estadísticas, se hallaran cambios en las concentraciones relativas de itria de acuerdo a las altas temperaturas, se utilizará el diagrama de fases establecido para el material para conocer zonas con una alta probabilidad de cambio en función del tiempo y la temperatura.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Modalidad:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Responsable