6. APS KAPLAMALARIN EFEKTĐF ISI ĐLETĐM KATSAYISININ TEORĐK
6.2. Teorik Hesaplama Sonuçları
Teorik hesaplama sonuçlarına yönelik literatür araştırması sonucunda ısıl engelleme kaplamalarının efektif ısı iletim katsayısının hesaplanabileceği ifadeler incelenmiştir. Bu çalışmaların iki grupta toplandığı belirlenmiştir. Çalışmaların bir kısmında gözenek oranlarının dikkate alındığı bir kısmında da gözenek oranının yanında, gözenek şekillerinin ve boyutlarının hesaplamalara katıldığı tespit edilmiştir.
Gözenek şekillerinin ve boyutlarının dikkate alınmadığı Raghavan (1998), Maxwell-Eucken (Wang, et al., 2006) ve Gonzo (2002) ifadeleri 800 ºC için farklı gözeneklilik oranlarında incelendiğinde, çok yakın sonuçlar elde edildiği görülmüştür (Şekil 6.1). Düşük gözeneklilik oranlarında (% 25’e kadar) birbirleriyle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Gözeneklilik oranı arttığında Maxwell-Eucken ifadesi ile Gonzo ifadesi arasında ortalama % 4.5’lik fark, Maxwell-Eucken ve Raghavan ifadeleri arasında % 6.5 ve Gonzo ile Raghavan ifadeleri arasında % 1.14’lük fark oluşmaktadır.
0.20
0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
P
kef/km Raghavan
M-E Gonzo
Şekil 6.1. Raghavan (1998), Maxwell-Eucken (Wang, et. al., 2006) ve Gonzo (2002) ifadelerinden elde edilen 800 ºC için gözenekliliğe göre kef / km değişimi.
Maxwell-Eucken, Gonzo, Baker, Efektif Ortam Teorisi (EMT) ifadelerinden ve Fluent 6.1.22 analizi sonucunda 800 ºC için elde edilen (kef/km) boyutsuz ısı iletim katsayısının gözenekliliğe göre değişimi Şekil 6.2’de verilmiştir. Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen efektif ısı iletim katsayısı değerleri ile Maxwell-Eucken (2006) ve Gonzo (2002) ifadelerinde düşük gözeneklilik oranları (% 9.4 - % 18) için elde edilmiş efektif ısı iletim katsayısı değerleri arasında % 20’lik bir fark bulunmaktadır.
Gözeneklilik oranı arttığında ise (% 24.8 - % 51.6) fark % 40 değerlerine çıkmaktadır.
EMT (2006) ifadesinde de düşük gözeneklilik oranı için %20’lik fark, yüksek gözeneklilik oranlarında %33’lük fark olduğu tespit edilmiştir. Bu ifadeler ile Fluent 6.1.22 analizi arasındaki farkın büyük olmasının sebebi, söz konusu çalışmalarda gözenek şekillerinin kaplamanın her bölgesinde aynı ve kaplama boyunca homojen bir dağılım olduğu kabulünün yapılmasıdır.
Baker ifadesinde için yapılan hesaplamalarda her bir gözeneklilik oranında ortalama bir gözenek boyutu tespit edilmiş ve bu değerler kullanılmıştır. Gözenek
kaynaklanmaktadır.
Maxwell-Eucken, Gonzo ve EMT ifadelerine göre sonuç veren Baker (1997) ifadesi diğer ifadelerin aksine yüksek gözeneklilik oranları için de Fluent 6.1.22 çözümüyle uyumludur.
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
P
kef/km
M-E Gonzo Baker EMT Fluent
Şekil 6.2. Maxwell-Eucken, Gonzo, Baker, EMT ifadeleri ve Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen 800 ºC’de farklı gözeneklilik oranları için kef / km değişimi.
Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen efektif ısı iletim katsayısı değerleri ile literatürde bulunan Ravichandran ve diğerleri (1999) tarafından yapılan deneysel çalışma sonuçlarının yakın olduğu belirlenmiştir (Şekil 6.3). Ravichandran ve diğerleri
(1999), yaptıkları deneysel çalışmada % 12 gözeneklilik oranında % 8 yitriya takviyeli zirkonya esaslı Atmosferik Plazma Sprey kaplama kullanmışlardır. Deney sonuçlarında kaplama malzemesinin efektif ısı iletim katsayısını sıcaklığa bağlı olarak 1 – 1.4 W/m K arasıda değiştiğini görmüşlerdir. Tez çalışmasında % 12.4 gözeneklilik oranı için Fluent 6.1.22 analizinden hesaplanan efektif ısı iletim katsayısı sıcaklığa bağlı olarak 1.12 – 1.31 W/m K arasında değiştiği tespit edilmiştir. Ravichandran ve diğerleri (1999) tarafından yapılan deneysel çalışma ile Fluent 6.1.22 analizi arasında ortalama % 8’lik fark bulunmaktadır. Bu sonuç yapılan sayısal çözümün Atmosferik Plazma Sprey kaplamaların efektif ısı iletim katsayılarını tayin etmede güvenilir bir yaklaşım olduğunu göstermektedir.
Teorik yöntem ile efektif ısı iletim katsayısının sadece gözeneklilik oranının dikkate alındığı ifadelerle hesaplanması durumunda hatalı sonuçlar elde edileceği gözlemlenmiştir.
0 1 2 3
0 200 400 600 800 1000 1200
Sıcaklık
kef
kef( Fluent) kef(Literatür) kef(Gonzo ifadesi) kef(Baker ifadesi)
Şekil 6.3. Gözeneklilik oranı % 12.4 olan mikro yapı için Gonzo, Baker ifadeleri ve Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen kef değerlerinin Raghavan ve arkadaşları (1999)
tarafından yapılan deneysel sonuçlar ile karşılaştırılması.
ömürlerinin uzatılması, buna bağlı olarak oluşacak maliyetlerin önemli ölçüde azaltılmasını sağlayan ısıl engelleme kaplamaları, ileri teknoloji gerektiren mühendislik uygulamalarında tercih edilen önemli bir kaplama türüdür. Gözenekli yapıya sahip bu kaplamalar için en önemli parametrelerden biri olan gözeneklilik oranının değişiminin, ısı iletim katsayısına etkisinin incelendiği çalışmaların yeterli olmadığı tespit edilmiştir.
Özellikle Atmosferik Plazma Sprey yöntemiyle yapılmış ısıl engelleme kaplamalarında, gözeneklilik değişiminin efektif ısı iletim katsayısına etkisinin incelendiği ve gerçek mikro yapı görüntülerinin kullanılarak sayısal analizinin yapıldığı bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu konudaki eksiklikler nedeniyle yapılan bu çalışmada, farklı gözeneklilik oranlarına sahip kaplamalarda efektif ısı iletim katsayıları deneysel, sayısal ve analitik olarak hesaplanmıştır.
Deneysel çalışmalar kapsamında gerek literatür araştırmalarından, gerekse de deneysel çalışmalardan elde edilen tecrübelere dayanarak, ısıl engelleme kaplamalarının ısı iletim katsayısının doğru olarak tayin edilebilmesinin zor bir işlem olduğu belirlenmiştir. Bunun en büyük nedenlerinden biri kaplamanın çok ince olmasıdır.
Pratikte 0.2 mm mertebelerinde uygulanmaktadır. Deneysel çalışmaların ilk aşamalarında, numunelerin kaplama kalınlıkları pratiğe uygun olarak yapılmıştır.
Ancak ince katmandaki ölçüm işleminin zor olması nedeniyle kaplamanın üniform yapısını ve özelliklerini bozmadan 0.55 mm kalınlık mertebelerinde kaplamalar yapılmıştır. Kaplama kalınlığının artırılması, kaplama boyunca meydana gelen sıcaklık farkının daha büyük olması sebebiyle, ölçüm kolaylığı sağlamakta, deneysel hataları azaltmakta ve ısı iletim katsayısının daha doğru tayin edilmesini sağlamaktadır. Daha kalın kaplamalar yapılması durumunda, kaplamanın metal yüzeye yapışmasında zorluklar ve ölçüm amacıyla yüksek sıcaklıklara ısıtma işlemleri esnasında metal yüzeyinden kalkmalar meydana gelmektedir.
Efektif ısı iletim katsayısının sayısal yöntemle tayininde, metalurjik inceleme sonucunda elde edilen mikro yapı görüntüleri analizi yapılabilecek geometrilere dönüştürülmüş ve analiz amacıyla Fluent 6.1.22 programı kullanılmıştır. Sayısal yöntemde yaşanabilecek en büyük zorluk, gerçek mikro yapı görüntülerinin analizi yapılacak geometriye uygun biçimde dönüştürülmesidir. Uygun olmayan dönüştürme işlemi yapılması durumunda, hem efektif ısı iletim katsayısı değerleri hem de kaplama içerisindeki sıcaklık dağılımı hatalı olarak elde edilmektedir. Tez çalışmasında izlenen yöntem ile numunelerin gerçek mikro yapılarına uygun olarak hassas biçimde dönüşüm işlemleri yapılmıştır. Dönüşüm işlemlerinin doğruluğu metalurjik inceleme sonucunda elde edilen gerçek görüntüler ile analiz için oluşturulan geometrinin gözenek boyutları ve oranları da kontrol edilerek doğrulanmıştır.
Literatür araştırmasında mikro yapı görüntülerini herhangi çizim programına ihtiyaç duymadan analiz yapabilen OOF isimli yeni geliştirilmiş bir program olduğu ve çizim hassasiyeti sorununun ortadan kaldırıldığı belirlenmiştir. Ancak bu programın dezavantajlarından biri sınır şartlarının çok fazla değiştirilememesi ve sadece sabit sıcaklık sınır şartı için ısıl analiz yapabilmesidir. Đkinci büyük dezavantajı ise analiz için gerekli olan gözeneksiz seramik malzemenin ısı iletim katsayısının, Fluent 6.1.22 programında olduğu gibi sıcaklığa bağlı olarak girilememesi, sabit bir değer atanarak çözüm yapılmasıdır. Bu işlem Fluent 6.1.22 programında denemiş ve seramik malzemenin ısı iletim katsayısının sabit alınarak yapılan analiz ile sıcaklığa göre değişiminin kullanıldığı analiz sonuçları arasında ortalama % 4 oranında fark olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle, doğru modellemenin yapılabilmesi için tez çalışmasında gözeneksiz seramik malzemenin ısı iletim katsayısının sıcaklığa göre değişimi kullanılmıştır. Ayrıca tez çalışması kapsamında yapılan analizlerin bir avantajı da kaplamanın gerçek çalışma şartlarına da uygun olarak modellenebilmesidir.
Sayısal analizde, yalnızca kaplama bölgesinde meydana gelen sıcaklık dağılımının incelendiği model ile kaplamanın kullanım alanına uygun olan metal, kaplama ve sıcak gazlardan oluşan ışınım modeli ele alınmıştır. Đki model arasında gözeneklilik oranı % 9.4 için fark % 0.6 iken, gözeneklilik oranı % 51.6 için farkın
modellemenin doğruluğunu göstermekte olup, maliyeti yüksek olan deneysel çalışmalardan önce ön değerler elde etmek amacıyla kullanılabilecektir.
Analitik hesaplamada Baker (1997) modeli, gözenek boyutlarının ve dağılımlarının dikkate alınması sebebiyle Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sonuçlara % 8.5 oranında yakın değerler vermiştir. Ancak gözenek şekillerinin ve boyutlarının dikkate alınmadığı diğer modeller olan Maxwell-Eucken, Gonzo, Baker, Efektif Ortam Teorisi (EMT) ifadeleriyle, elde edilen sonuçlar arasındaki farklılık ortalama % 30 oranlarındadır.
Tez çalışmasında kullanılan deneysel, sayısal ve teorik analizlerin her birinden elde edilen sonuçlarda görüldüğü gibi, kaplama içerisindeki gözenek oranı arttıkça efektif ısı iletim katsayısı değerleri azalmaktadır. Artan gözenek oranı sprey mesafesinin artmasıyla, plazmadan geçerken eriyen tozların ana metale daha uzun sürede ulaşması ve bu esnada daha çok soğuması esası ile elde edilmiştir. Bu seçenek daha yüksek gözenek elde edebilmek için uygulaması kolay, ek maliyet getirmeyen bir çözüm sunmaktadır. Ancak arzu edilen bu sonuç elde edilirken, ısıl engelleme kaplamasının zorlu çalışma koşullarında sadece düşük ısıl iletkenliğinin yeterli olmadığı da göz önüne alınmalıdır.
Ayrıca bu çalışma ile teorik çözümün mümkün olmadığı alanlarda, yaygın bir şekilde kullanılan sayısal çözümlemelerin, ısıl engelleme kaplamalarında başarıyla kullanılabileceği deneysel veriler ile olan uyumu sonucunda gözlenmiştir.
Gelecekte, havacılık sektöründe kullanılacak gaz türbinli motorlarda ve enerji santrallerinde kullanılacak gaz türbinlerinde, türbin sıcaklıklarının daha yüksek olacağı, kaplamaların giderek yaygınlaşacağı ve geliştirilmiş özelliklere sahip yeni nesil ısıl engelleme kaplamalarına her zamankinden daha çok ihtiyaç duyulacağı şüphesizdir.
Yeni nesil ısıl engelleme kaplamalarına yönelik çalışmalarda, bu tez çalışmasında önerilen metodolojinin kullanılmasının isabetli, hızlı, ekonomik ve kolay çözümler sunacağı değerlendirilmektedir.
An, K., Han, M.K., 2006, An Experimental Technique to Evaluate The Effective Thermal Conductivity of Y2O3 Stabilized ZrO2 Coatings, Mater. Sci., 41, 2113- 2120.
ASTM C177, 1990, Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded Hot Plate, ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 8 p.
ASTM E1225, 2004, Standard Test Method for Thermal Conductivity of Solids by Means of the Guarded-Comparative-Longitudinal Heat Flow Technique, ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 8 p.
ASTM E1113, 2004, Standard Test Method for Thermal Conductivity of Recractories by Hot Wire, ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 6 p.
ASTM E1461, 2002, Standard Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method, ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 13 p.
Bakker, K., 1997, Using The Finite Element Method To Compute The Đnfluence Of Complex Porosity And Đnclusion Structures On The Thermal And Electrical Conductivity, International Journal of Heat and Mass Transfer, 40 (15), 3503-3511.
Baysal, M.S.S., 2001, Silindirik Elyaf ve Tanecik Katkılı Karma Malzemelerin Efektif Isı Đletim Katsayısı, Doktora Tezi, ĐTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Đstanbul, 126 s.
Bjerregaard, L., Geels, K., Hesen, B.O., Rückert, M., 1992, Metalog Guide, Struers Tech A/S, 111p.
KAYNAKLAR DĐZĐNĐ (Devam)
Bjorneklett, A., Haukeland, L., Wigren, J., and Kristiansen, H., 1994, Effective Medium Theory And The Thermal Conductivity Of Plasma-Sprayed Ceramic Coatings, Journal of Material Science, 29, 4043-4050.
Blann, G., 1997, Preparation of Thermally Sprayed Coatings, Technical Notes, vol.1, issue 2, 4p.
Bolot, R., Antou, G., Montavon, G., and Coddet, C., 2005, A Two-Dimension Heat Transfer Model For Thermal Barrier Coating Average Thermal Conductivity Computation, Numerical Heat Transfer Part A., 47, 875-898.
Brandt, R., Pawlowski, L., Neuer, G., Fauchais, P., 1986, Specific Heat and Thermal Conductivity of Plasma Sprayed Yttria-Stabilized Zirconia and NiAl, NiCr, NiCrAl, NiCrAlY, NiCoCrAlY Coatings, High Temperatures -High Pressures, 18, 65-77.
Brindley, W.J., Miller, R.A., 1989, Thermal Barrier Coatings for Better Engine Efficience, Advanced Materials & Processes, 8, 29-33.
Carson J.K., Lovatt S.J., Taner D.J., Cleland A.C., 2005, Thermal Conductivity Bounds for isotropic, porous materials, International Journal of Heat and Mass Transfer, 48, 2150-2158.
Cernuschi, F., Ahmaniemi, S., Vuoristo, P., Mäntylä, T., 2004, Modelling of thermal conductivity of porous materials: application to thick thermal barrier coatings, Journal of the European Ceramic Society, 24, 2657-2667.
Clarke, D.R., Phillpot, S.R., June 2005, Thermal Barrier Coating Materials, Materials Today, 22-29.
Collishaw P.G., Evans J.R.G., 1994, An assessment of expressions for the apparent thermal conductivity of cellur materials, Journal of Material Science, 29, 2261-2273.
Dorvaux, J.M., Lavigne, O., Mérvel, R., Poulain, M., Renollet, Y., Rio, C., 1997, Modelling The Thermal Conductivity of Thermal Barrier Coatings, AGARD Report 823, Canada Communication Group Inc, 20 p.
Dutton, R., Wheeler, R., Ravichandran K.S., and An, K., 2000, Effect of heat treatmant on the thermal conductivity of plasma-sprayed thermal barrier coatings, J.
Thermal Spray Technol., 9 (2), 204-209.
Exner, H.E., 1997, Scanning Electron Microscopy, Metallography and Microstuructures, ASM Handbook, Metallography and Microstuructures, vol.9, 775p.
Filla, B.J., 1997, A Steady-State High-Temperature Apparatus For Measuring Thermal Conductivity of Ceramics, Rev. Sci. Instrum., 68 (7), 2822-2829.
Fu, X., Viskanta, R., and Gore, J.P., 1998, Prediction of Effective Thermal Conductivity of Cellular Ceramics, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 25, 2, 151-160.
Geçkinli, A.E., 1991, Đleri Teknoloji Malzemeleri, ĐTÜ Matbaası, 287 s.
Gitzhofer, F., Pawlowski, L., Lombard, D., Martin, C., Kaczmarek, R., and Boulos, M., 1985, The apparent thermal diffusivity and thermal contact resistance in plasma sprayed coatings, High Temperatures -High Pressures, 17, 563-573.
Gonzo, 2002, Estimating Correlation for the Effective Thermal Conductivity of Granular materials, Chemical Engineering Journal, 90, 299-302.
KAYNAKLAR DĐZĐNĐ (Devam)
Grangjean, S., Absi, J., Smith, D.S., 2006, Numerical Calculation of The Thermal Conductivity of Porous Ceramics Based on Micrographs, Journal of The European Ceramic Society, 26, 2669-2676.
Hashin Z., Shtrikman S., 1962, A Variational Approach to the Theory of The Effective Magnetic Permeability of Multiphase Materials, J. Appl. Phys, 33, 3125-3131.
Hasselman, D.P.H., Donaldson, K.Y., and Thomas, J.R., 1993, Effective Thermal Conductivity of Unaxial Composite with Cylindrically Orthotropic Fibers and Interfacial Thermal Barrier, Journal of Composite Materials, 27, 6, 637-644.
Herman, H., Sulit, R.A., 2000 Fifth Edition, Thermal Spray Coatings, ASM Handbook Welding, Brazing and Soldering, vol.6, 1299p.
Herman, H., Christopher, C.B., Wang, H., 1993, Plasma Sprayed Ceramic Coatings, Ceramic Films and Coatings, Noyes Publications, 442 p.
Hohenauer, W., Vozár, L., 2001, An Estimation of Thermophysical Properties of Layered Materials by The Laser-Flash Method, High Temperatures-High Pressures, 33, 17-25.
http://www.obitet.gazi.edu.tr
http://www.netzsch-thermal-analysis.com.
http://www.sulzermetco.com.
Incropera, F.P., DeWitt, D.P., 1996, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, Fourth Edition, 886 p.
Jadhav, A.D., Padture, N.P., Jordan, E.H., Gell, M., Miranzo, P., Fuller E.R., 2006, Low-Thermal-Conductivity Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coatings With Engineered Microstructures, Acta Materialia, 54, 3343-3349.
Khor, K. A., Gu, Y.W., 2000, Thermal Properties Of Plasma-Sprayed Functionally Graded Thermal Barrier Coatings, Thin Solid Films, 372, 104-113.
Klemens, P.G., 1991, Thermal Conductivity of Inhomogeneous Media, High Temperatures – High Pressures, 3, 241-248.
Knight, R., Smith, R.W., 2002 Second Edition, Thermal Spray Forming of Materials, ASM Handbook Powder Metal Technologies and Applications, vol.7, 1146p.
Kvernes, I., 1983, Coating of Diesel Engine Components, Coatings for High Temperature Applications, Elsevier Applied Science Publishers, 442p.
Landauer R., 1952, The Electrical Resistance of Binary Metallic Mixtures, J. Appl.
Phys. 21, 779-784.
Liebert, C.H., 1978, Emittance and Absorptance of The National Aeronautics and Space Administration Ceramic Thermal Barrier Coating, Thin Solid Films, 53, 235-240.
Maxwell, J.C., 1892, A Treatise on Electricity and Magnetism, vol. 1, Clarendon Pres, Oxford , 1892, 3d ed., 440 p.
Nait-Ali, B., Haberko, K., Vesteghem, H., Absi, J., Smith, D.S., 2006, Thermal Conductivity of highly porous zirconia, Journal of the European Ceramic Society, 26, 3567-3574.
Öztürk, A., Yavuz H., 1995, Uygulamalarla Isı Geçişi, Çağlayan Yayınevi, 253 s.
KAYNAKLAR DĐZĐNĐ (Devam)
Pawlowski, L., Lombard, D., Mahlia, A., Martin, C., Fauchais, P., 1984, Thermal Diffusivity of Arc Plasma Sprayed Zirconia Coatings, High Temperatures-High Pressures, 16, 347-359.
Pawlowski, L., Lombard, D., Tourenne, F., Kassabji, F., Fauchais, P., 1985, Thermal Diffusivity of Plasma Sprayed NiAl, NiCr, NiCrAl, NiCrAlY, and NiCoCrAlY Coatings, High Temperatures-High Pressures, 17, 611-625.
Raghavan, S., Wang, H., Dinwiddie, R.B., Porter, W.D., and Mayo, M.J., 1998, The Effect of Grain Size, Porosity and Yttria Content on the Thermal Conductivity of Nanocrystalline Zirconia, Scripta Material, 39, 8, 1119-1125.
Ravichandran, K.S., An, K., Dutton, R.E., Semlatin S.L., 1997, Microstructure And Thermal Conductivity Of Layered Thermal Barrier Coatings Processed By Plasma Spray And Physical Vapor Deposition, AGARD Report, Canada Communication Group Inc., 20 p.
Ravichandran, K.S., An, K., Dutton, R.E., Semiatin, S.L., 1999, Thermal Conductivity of Pasma-Sprayed Monolithic and Multilayer Coatings of Alumina and Yttria-Stabilized Zirconia, Journal of the American Ceramic Society, 82, 3, 673-682
Richerson, D.W., 1992, Modern Ceramic Engineering: Properties, Processing and Use in the Design, 2 nd Edition, 860 p.
Russel H.W., 1935, Principle of Heat Flow in Porous Insulators, J. Am. Ceram. Soc., vol. 18, 1-5.
Rückert, M., Wigren, J., Couch, K.W., 1988, How to define the true sturecture of 88/12WCo and How to define the correct preparation method, The Plasma Spray Coatings Symposium at Struers, Copenhagen, Denmark.
Rätzer-Scheibe, H.-J., Schulz, U., Krell, T., 2006, The Effect of Coating Thickness on The Thermal Conductivity of EB-PVD PYSZ Thermal Barrier Coatings, Surface and Coatings Technology., 200, 5636-5644.
Schlichting, K.W., Padture, N.P., Klemens P.G., 2001, Thermal Conductivity of Dense and Porous Yttria-Stabilized Zirconia, Journal of Materials Science, 36, 3003-3010.
Schmitz, F., Hehn, D., Maier, H.R., 1999, Evaluation of Lazer-Flash Measurements By Means of Numerical Solution of The Heat Conduction Equation, High Temperatures – High Pressures, 31, 203-211.
Schulz, B., 1981, Thermal Conductivity of Porous and Highly Poros Materials, High Temperatures-High Pressures, 13, 649-660.
Seifert, S., Litovsky, E., Kleiman, J.I, Heimann, R.B., thermal resistance and apparent thermal conductivity of thin plasma-sprayed mullite coatings, Surface Coatings
& Technology, 200, 3404-3410.
Singh, K.J., Singh, R., and Chaudhary, D.R., 1998, Heat Conduction and a Porosity Correction Term for Spherical and Cubic Particles in a Simple Cubic Packing, J.
Phys. D. Applied Physics, 31, 1681-1687.
Slifka, A.J., Filla, B.J., 2003, Thermal Conductivity Measurement Of An Electron-Beam Phsical-Vapor-Deposition Coating, Journal Of Research Of The National Institute Of Standards And Technology, 108 (2), 147-150.
Slifka, A.J., Filla, B.J., Phelps, J.M., Bancke, G., and Berndt C.C., 1997, Thermal Conductivity of a Zirconia Thermal Barrier Coating, Journal of Thermal Spray Technology, 7 (1), 43-46.
Sorai, M., 2004, Comprehensive Handbook of Calorimetry and Thermal Analysis, John Wiley&Sons, 518.
KAYNAKLAR DĐZĐNĐ (Devam)
Speyer, R.F., 1994, Thermal Analysis on Materials, Marcel Dekker Inc.,285p.
Swaminathan, V.P., and Cheruvu, N.S., 1994, Gas Turbine Hot – Section Materials and Coatings in Electric Utility Applications, In Advanced Materials and Coatings for Combustion Turbines, ASM International, Materails Park, OH-USA.
Wang, J., Carson, J.K., North, M.F., Cleland, D.J., 2006, A New Approach to Modelling the Effective Thermal Conductivity of Heterogeneous Materials, International Journal of Heat and Mass Transfer, 49, 3075-3083.
Taylor, R.E., 1998, Thermal Conductivity Determinations of Thermal Barrier Coatings, Materials Science& Engineering A, vol.245, pp.160-167
Taylor, R.E., Wang, X., Xu, X., 1999, Thermophysical Properties of Thermal Barrier Coatings, Surface & Coatings Technology., 120-121, 89-95.
Taylor, T.A., 1999 Third Edition, Testing of Stability and Thermal Properties of Thermal Barrier Coatings, ASM Handbook Surface Engineering, vol.5, 1039p.
TSE EN 674, 1998, Cam - Yapılarda Kullanılan - Isıl Geçirgenlik (U Değeri) Tayini Mahfazalı Sıcak Levha Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, 7s.
TSE EN 993, 2000, Kızgın Tel Metodu ile Termal Đletkenlik Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, 15 s.
Tucker, R.C., 1999 Third Edition, Thermal Spray Coatings, ASM Handbook Surface Engineering, vol.5, 1039p.
Yüncü, H., Kakaç, S., 1999, Temel Isı Transfer, Bilim Yayıncılık, 454 s.
Wang, J., Carson, J.K., North, M.F., Cleland, D.J., 2006, A New Approach to Modelling The Effective Thermal Conductivity of Heterogeneous Materials, International Journal of Heat and Mass Transfer, 49, 3075-3083.
Wick, C., Veilleux, R.F., 1985, Tool and Manufacturing Engineers Handbook, Materials, Finishing and Coating vol. 3, , Society Manufacturing Engineer Publications, 824 p.
Yovanovich, M.M, 1998, Conduction and Thermal Contact Resistances (Conductances), Handbook of Heat Transfer, McGraw-Hill Third Edition, 1218p.
Zhu, D., Miller, R.A., 1999, Thermal Conductivity and Elastic Modulus Evolution of Thermal Barrier Coatings Under High Heat Flux Conditions, NASA Technical Memorandum TM-1999-209069, 16p.
Zhu, D., Bansal, N.P., Lee, K.N., Miller, R.A., 2001, Thermal Conductivity of Ceramic Thermal Barrier and Environmental Barrier Coating Materials, , NASA Technical Memorandum TM-2001-211122, 15 p.
Ek Açıklamalar – A1
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 12.4 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A1.1 Gözeneklilik oranı % 12.4’e ait 200x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A1.2 Gözeneklilik oranı % 12.4 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks çizimi.
Şekil A1.3. Gözeneklilik oranı % 12.4 olan mikro yapı görüntüsüne ait 1273 K’deki sabit sıcaklık çözümü için Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sıcaklık dağılımı.
Ek Açıklamalar – A2
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 18 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A2.1. Gözeneklilik oranı % 18’e 200x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A2.2. Gözeneklilik oranı % 18 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks çizimi.
Şekil A2.3. Gözeneklilik oranı % 18 olan mikro yapı görüntüsüne ait 1273 K’deki sabit sıcaklık çözümü için Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sıcaklık dağılımı.
Ek Açıklamalar – A3
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 24.8 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A3.1. Gözeneklilik oranı % 24.8’e ait 200x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A3.2. Gözeneklilik oranı % 24.8 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks çizimi.
Şekil A3.3. Gözeneklilik oranı % 24.8 olan mikro yapı görüntüsüne ait 1273 K’deki ışınım çözümü için Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sıcaklık dağılımı.
Ek Açıklamalar – A4
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 31.1 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A4.1. Gözeneklilik oranı % 31.1 olan mikro yapı görüntüsüne ait 200x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A4.2. Gözeneklilik oranı % 31.1 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks çizimi.
Şekil A4.3. Gözeneklilik oranı % 31.1 olan mikro yapı görüntüsüne ait 1273 K’deki sabit sıcaklık çözümü için Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sıcaklık dağılımı.
Ek Açıklamalar – A5
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 34.7 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A5.1. Gözeneklilik oranı % 34.7’ye ait 100x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A5.2. Gözeneklilik oranı % 34.7 olan mikro yapı görüntüsüne a ait SolidWorks çizimi.
Şekil A5.3. Gözeneklilik oranı % 34.7 olan mikro yapı görüntüsüne ait 1273 K’deki sabit sıcaklık çözümü için Fluent 6.1.22 analizinden elde edilen sıcaklık dağılımı.
Ek Açıklamalar – A6
GÖZENEKLĐLĐK ORANI % 41.5 OLAN MĐKRO YAPI GÖRÜNTÜSÜ VE SOLĐDWORKS PROGRAMINDA OLUŞTURULAN GEOMETRĐ
Şekil A6.1. Gözeneklilik oranı % 41.5’e ait 100x büyütmeli mikro yapı görüntüsü.
Şekil A6.2. Gözeneklilik oranı % 41.5 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks
Şekil A6.2. Gözeneklilik oranı % 41.5 olan mikro yapı görüntüsüne ait SolidWorks