Afyon Kocatepe Üniversitesinden Prof. Dr. Yusuf Kayalı’nın yürütücülüğünde; Kırklareli ve İstanbul Teknik Üniversitelerinden araştırmacıların katkısıyla, uçak motorları ve enerji santrallerinde yüksek sıcaklığa maruz kalan parçaları korumada kullanılan termal bariyer kaplamalar (TBK) için yeni nesil bir seramik malzeme geliştirildi. Çalışmada, seramik kaplamalarda yaygın olarak kullanılan ve nadir toprak elementlerine bağımlı olan Gadolinyum Zirkonat (Gd₂Zr₂O₇) yapısı yeniden tasarlandı. Araştırma kapsamında, Gd₂Zr₂O₇ esaslı seramiklere iterbiyum (Yb) ile birlikte demir (Fe) ve molibden (Mo) ya da titanyum (Ti) elementleri eş-katkılama yöntemiyle eklendi. Bu sayede, kaplama malzemesindeki nadir toprak elementi kullanımı %50 oranında azaltılırken, ısı yalıtım performansının önemli ölçüde artırıldığı belirlendi. Geliştirilen seramiklerin 900 °C gibi yüksek sıcaklıklarda dahi düşük termal iletkenlik göstererek ısıyı daha az ilettiği ortaya kondu. Yeni nesil seramik kaplamaların, uçak motorları ve enerji türbinlerinin en sıcak bölgelerinde daha etkin bir yalıtım sağlayarak kritik parçaların kullanım ömrünü uzatması bekleniyor. Daha yüksek çalışma sıcaklıklarına olanak tanıyan bu yapı, motor verimliliğini artırırken bakım ve işletme maliyetlerini düşürme potansiyeli taşıyor. Aynı zamanda, daha verimli yanma süreçleri sayesinde yakıt tüketiminin ve karbondioksit (CO₂) salımının azalmasına katkı sunması öngörülüyor. en, farklılaştırılmış F-LCF hedefleri ile bunları izleyecek göstergelerin belirlenmesini önermekte.
DOI: 10.1016/j.ceramint.2025.04.075