Characterization of Ceramic Coatings by Advanced Nondestructive Evaluation Methods

Maclachlan, J. W.; Aamodt, L. C.; Murphy, J. C.

doi:10.1002/9780470310502.ch11

Cited by 9 publications

(2 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…A one-dimensional model which describes the temperature versus time response for step heating of a three-layer system consisting of substrate, coating and gas layer above the coating has been presented previously [5,6]. This model has been used to compute the temperature-time curves shown in Figure 2(a) for 3 zirconia coatings of thicknesses 165, 250 and 375 microns on a superalloy substrate and for a semi-infinite zirconia specimen.…”

Section: Measurement Of Coating Thickness Variationsmentioning

confidence: 99%

Parallel Imaging of Thickness Variations and Disbonding of Thermal Barrier Coatings by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Spicer

Kerns

Aamodt

et al. 1990

Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Section: Measurement Of Coating Thickness Variationsmentioning

confidence: 99%

Parallel Imaging of Thickness Variations and Disbonding of Thermal Barrier Coatings by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Spicer

Kerns

Aamodt

et al. 1990

Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

“…As in all active thermographic techniques, in the case of step heating thermography, the variation in the surface temperature with time depends on the heat diffusion inside the structure, which is affected by the existence of embedded features. Although from the experimental point of view SHT is different than PT, both procedures provide thermal signals that contain exactly the same information [81]. As a result, the choice to apply either the pulsed or the step heating approach will thus depend on the applications, and more specifically, on the time scale of the phenomena of interest.…”

Section: Step Heating Thermography (Sht)mentioning

confidence: 99%

Quantitative analysis and defect assessment using infrared thermographic approaches

Θεοδωρακέας¹,

Theodorakeas²

View full text Add to dashboard Cite

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αφορά στη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας και της αξιοπιστίας διαφορετικών προσεγγίσεων ενεργητικού θερμογραφικού ελέγχου για τη λήψη αποτελεσμάτων σε σχέση με τον ποιοτικό έλεγχο υποεπιφανειακών περιοχών ενδιαφέροντος και την ανάκτηση πληροφοριών για τον ποσοτικό χαρακτηρισμό τους.Κατά την εκτέλεση ενός ενεργητικού θερμογραφικού ελέγχου, το υπό εξέταση σώμα διεγείρεται θερμικά με τη χρήση μιας εξωτερικής πηγής ενέργειας και κατά τη διάχυση της θερμότητας στο εσωτερικό του, η χωρική και χρονική μεταβολή της επιφανειακής θερμοκρασίας καταγράφονται σε μια ακολουθία θερμικών εικόνων. Η ερμηνεία και η ανάλυση των αποτελεσμάτων βασίζεται στον εντοπισμό επιφανειακών θερμοκρασιακών διαφορών, ενώ πρόσφατες εξελίξεις στην ανάλυση θερμογραφικών δεδομένων επιτρέπουν την παρακολούθηση του φαινομένου αυτού, μελετώντας διαφορετικές πληροφοριακές παραμέτρους από αυτή της μεταβολής της θερμοκρασίας.Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη δύο διαφορετικών ενεργητικών θερμογραφικών τεχνικών, διερευνώντας την αποτελεσματικότητα τους ως αυτόνομες τεχνικές ελέγχου, παρέχοντας έτσι έναν ολοκληρωμένο χαρακτηρισμό του υπό εξέταση στόχου μέσω της ποιοτικής και ποσοτικής αποτίμησης του. Συγκεκριμένα, πολύστρωτα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα, εξετάστηκαν με την τεχνική της Παλμικής Θερμογραφίας για την ανίχνευση εσωτερικών αποκολλήσεων και την εκτίμηση του βάθους στο οποίο αυτές βρίσκονται. Στη συνέχεια, ο ενεργητικός θερμογραφικός έλεγχος εφαρμόστηκε με την τεχνική καταγραφής της σταδιακής πτώσης της θερμοκρασίας για την ανίχνευση επικαλυμμένων με επίχρισμα ψηφιδωτών και την ανάκτηση ποσοτικών πληροφοριών όσον αφορά τη θέση της ψηφοθετημένης επιφάνειας, το πάχος του στρώματος ψηφίδων και τον έμμεσο χαρακτηρισμό του υλικού κατασκευής αυτών, μέσω της εκτίμησης των θερμικών ιδιοτήτων τους. Η ποσοτική προσέγγιση πραγματοποιήθηκε μέσω αποκλειστικά πειραματικών αποτελεσμάτων στην πρώτη περίπτωση, ενώ η ανάκτηση ποσοτικών πληροφοριών στην δεύτερη περίπτωση περιελάμβανε την παράλληλη διεξαγωγή υπολογιστικών και πειραματικών διερευνήσεων, με στόχο τη συσχέτιση των ανακτώμενων αποτελεσμάτων.Το γενικό συμπέρασμα που προκύπτει είναι ότι ο ενεργητικός θερμογραφικός έλεγχος μπορεί να εφαρμοστεί επιτυχώς στην αποτίμηση της δομικής ακεραιότητας υλικών και κατασκευών, παρέχοντας ενισχυμένη ανιχνευσιμότητα σε εσωτερικές ατέλειες και ικανοποιητικές εκτιμήσεις για τον ποσοτικό χαρακτηρισμό τους.

show abstract

Determination of Degree of Thermal Barrier Coating Disbonding by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Spicer

Kerns

Aamodt

et al. 1991

Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

IN1RODUCITONWe have previously described the time-resolved infrared radiometry (TRIR) technique and demonstrated how both measurement of coating thickness and detection of coating disbonding can be made within the same measurement [1]. We have also reponed indications of the sensitivity of the lRlR technique to differing degrees of coating disbonding [2]. In the present work we examine this question in detail and compare TRIR experimental results with both an analytical multilayer theory and a destructive analysis of the coating-substrate interface. While the material system studied in this work is a zirconia thermal barrier coating on a superalloy substrate, the methodology and analytical basis of the technique are applicable to a wide variety of materials and components including printed circuit boards and composite materials. The capability of the TRIR technique for characterization of these specific systems will depend on details of the thermal properties and layer thickness in these specimens. EXPERIMENTAL 1ECHNIQUEThe time-resolved infrared radiometry (1RIR) technique differs from many other pulsed radiometry techniques [3,4,5] in that we monitor the increase in specimen surface temperature during the application of a step heating pulse of specified duration rather than following the decay in temperature after application of a shon heating pulse. The experimental system consists of an infrared scanner (Mikron 6T61) used to monitor the time development of the surface temperature of the specimen. Synchronizing electronics and an acousto-optic modulator are used to gate a heating beam from an argon ion laser (Coherent Innova 90-5) at a fixed time with respect to the frame rate of the scanner. For most of the images presented here, a line heating source was employed. However a variety of heating beam patterns on the specimen can be produced by use of various lenses and an acousto-optic deflector. A positioning system (Burleigh CE-2000) is used to translate the specimen with respect to the line source. Operation of the infrared scanner, synchronizing electronics and positioning system is all under control of a microcomputer (Macintosh II) over the IEEE-488 bus.With this system it is possible to produce area maps of the time development of the surface temperature with a time resolution equivalent to the scan rate of the horizontal galvanometer (8.3 msec). The surface temperature along one horizontal line on the infrared scanner is monitored as the laser heating pulse is applied to the sample. A position-time temperature image is generated for this location on the sample. The sample is then translated venically so that the line heating source and the infrared viewing line have been shifted to a new horizontal line on the sample and a new position-time image is then recorded for the new location. After the desired number of positions on the sample have been recorded, a lRIR X-

show abstract

Characterization of Ceramic Coatings by Advanced Nondestructive Evaluation Methods

Cited by 9 publications

References 0 publications

Parallel Imaging of Thickness Variations and Disbonding of Thermal Barrier Coatings by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Parallel Imaging of Thickness Variations and Disbonding of Thermal Barrier Coatings by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Quantitative analysis and defect assessment using infrared thermographic approaches

Determination of Degree of Thermal Barrier Coating Disbonding by Time-Resolved Infrared Radiometry (TRIR)

Contact Info

Product

Resources

About