Wykrywanie pierwiastków obniżających wydajność łopat turbiny
Nadrzędny cel projektu ORDICO był jasny: zwiększyć równowagę reakcji utleniania oraz poprawić zabezpieczenie przed zmęczeniem zapewniane przez powłoki dyfuzyjne na powierzchniach elementów wykonanych z superstopów. W tym celu dokonano modyfikacji składu powłok dyfuzyjnych z czystego aluminium oraz platynowo-aluminiowych, a także dodano niewielką ilość pierwiastków aktywnych spowalniających proces korozji i utleniania. Skuteczność wytworzonych powłok była oceniana w laboratorium przy ściśle określonych termicznych i mechanicznych warunkach obciążenia. Naukowcy z ośrodka Technische Universität w Braunschweig w Niemczech we współpracy z konsorcjum projektu ORDICO podjęli się badań prowadzących do dogłębnego zrozumienia wpływu poszczególnych związków na poprawę jakości powłoki. Skład powłok na poszczególnych głębokościach określany był poprzez analizę profili materiałów pokrytych powłoką, uzyskiwanych przy zastosowaniu optycznej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem jarzeniowym (GD-OES). Technika GD-OES jest stosunkowo niedroga i opiera się na monitorowaniu emisji światła o charakterystycznych długościach fal po rozpyleniu zjonizowanych atomów argonu na próbnej powierzchni. Okazało się, że metoda GD-OES stanowi znaczące i niezawodne narzędzie w porównaniu z metodami standardowymi, stosowanymi do wykrywania pierwiastków śladowych w powłokach. Jednak aby zagwarantować wiarygodne wyniki, nawet przy bardzo niskich stężeniach siarki i innych pierwiastków śladowych, które mogą mieć krytyczne znaczenie dla skuteczności powłok dyfuzyjnych, konieczna była precyzyjna kalibracja. Kilka europejskich laboratoriów wzięło udział w pracach nad określeniem wspólnych standardów wykorzystywanych w analizach wieloskładnikowych warstw dyfuzyjnych. Uczestnicy projektu ORDICO mają nadzieję, że w przyszłości obecnie stosowane metody analizy materiałowej będą zastępowane techniką GD-OES. Aktualnie badane są możliwości międzynarodowej standaryzacji procesu.