Le barriere termiche (TBC) sono ampiamente utilizzate per proteggere le parti calde delle turbine a gas per la generazione di energia e i motori aeronautici. Per essere selezionati per l’applicazione su componenti reali, le TBC devono soddisfare diversi requisiti in termini di bassa conducibilità termica per proteggere efficacemente il substrato metallico da gas caldi, di fatica termica e di resistenza alla sinterizzazione e di stabilità di fase. Inoltre, nella prospettiva di alimentare le turbine a gas con gas sintetici ricchi di idrogeno, i TBC devono essere chimicamente stabili in ambienti ad alta pressione parziale di vapore.

Poiché le proprietà termiche dei TBC sono significativamente influenzate dalla microstruttura dei rivestimenti (ovvero contenuto di porosità, forma, dimensione e orientamento), modelli in grado di prevedere le proprietà termiche dei campioni di TBC in funzione della microstruttura e della composizione sono strumenti utili a supporto dei progettisti delle TBC.

In questo lavoro è stato valutato sperimentalmente l’effetto della microstruttura sulla diffusività termica di diversi campioni di TBC. La cinetica di sinterizzazione delle TBC valutata come variazione della diffusività termica sarà presentata e confrontata con l’evoluzione di fase rilevata dalla diffrazione della radiazione di luce di sincrotrone per evidenziare l’effetto dell’alta pressione parziale del vapore quando la turbina a gas è alimentata da syngas ricco di idrogeno.