Προσδιορισμός ιδιοτήτων ερπυσμού επικαλύψεων παραγομένων μέσω θερμικού ψεκασμού

Πρόλογος
Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της δραστηριότητας μου σαν επιστημονικός συνεργάτης στο Εργαστήριο Εργαλειομηχανών και Διαμορφωτικής Μηχανολογίας (EEΔΜ) του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.
Όταν ο στόχος γίνεται πραγματικότητα πρέπει να αποδίδονται και να εκφράζονται με έμπρακτο τρόπο ευχαριστίες σε όλους εκείνους, οι οποίοι βοήθησαν στην υλοποίηση αυτού του γεγονότος.
Έτσι και εγώ νοιώθω την πραγματική ανάγκη να ευχαριστήσω τα πρόσωπα που έπαιξαν μικρό ή μεγάλο ρόλο έτσι ώστε αυτός ο στόχος, που εδώ και μερικά χρόνια είχα πάντοτε στη σκέψη μου, τελικά έγινε πραγματικότητα. Θα ήθελα να ευχαριστήσω πρώτο στην σειρά και σημασία τον καθηγητή μου κ. Κωνσταντίνο Μπουζάκη για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου.
Η ουσιαστική καθοδήγηση και σημαντική επίβλεψή του επιτάχυνε κατά πολύ όλες τις ερευνητικές δραστηριότητες μου, ενώ η εμπειρία του με κράτησε στο σωστό δρόμο και μακριά από άστοχες αναζητήσεις.
Δεν ξεχνώ ακόμα την συμβολή της Αν. Καθ. κ. Σεβαστής Μήτση, του Επ. Καθ. Ιωάννη Τσιάφη και του Επ. Καθ. κ. Κυριάκου Ευσταθίου για τις συμβουλές και τις κρίσεις τους όποτε τις χρειάστηκα.
Θέλω να ευχαριστήσω τον φίλο Τρ. Βιδάκη Νεκτάριο που με εμπιστεύτηκε και ενέπλεξε σε αυτή την περιπέτεια, στον οποίο χρωστώ πολλά τόσο σε επιστημονικό επίπεδο όσο και σε επίπεδο συνεργασίας και πραγματικής φιλίας. Ακόμα ευχαριστώ τον συνεργάτη και συνάδελφο Νίκο Μιχαηλίδη ο οποίος ήταν το πιο κοντινό και άμεσο στήριγμα σε αυτή μου την διαδρομή.
Ευχαριστώ επίσης τους συναδέρφους Κώστα Ταυίδ, Γιώργο Γιακουμάκη και Βασίλη Κεχαγιά με τους οποίους συνεργαστήκαμε για κάποιο χρονικό διάστημα, αλλά και τους συνεργάτες του EEΔΜ και τους φοιτητές των οποίων συνεπέβλεψα την διπλωματική εργασία για την όποια βοήθεια ή και συμπαράσταση τους. Όσο αφορά ένα αρκετά σημαντικό κομμάτι της διατριβής μου που έχει να κάνει με την Ηλεκτρονική Μικροσκοπία και φασματογραφία, χρωστώ πολλά στην κ. Ελένη Παυλίδου.
Σε προσωπικό επίπεδο θέλω να ευχαριστήσω τους γονείς μου για τον ιδιαίτερο τρόπο που με στήριξαν. Ιδιαίτερα ξεχωριστή ηθική συμπαράσταση και βοήθεια εισέπραξα από τον αδερφό μου Μάριο και την αδερφή μου Λάουρα, όπου τους αξίζει ένα μεγάλο ευχαριστώ.
Τέλος και σε απολύτως προσωπικό επίπεδο το πιο μεγάλο ευχαριστώ, απευθύνεται στην σύντροφο μου Κατερίνα, η οποία ήταν πάντοτε πρόθυμη να μου συμπαρασταθεί στην οποιαδήποτε επιστημονική μου ανησυχία και να ανεχθεί τους ρυθμούς μου.

Περιέχει:

1. Εισαγωγή
2. Στάθμη Γνώσεων
   1. Επικαλύψεις που κατασκευάζονται με τη μέθοδο θερμικού ψεκασμού
   2. Μορφές ατελειών που μπορεί να παρουσιαστούν στην δομή των θερμικών επικαλύψεων
   3. Μέθοδοι προσδιορισμού των μηχανικών ιδιοτήτων των επικαλύψεων
   4. Δοκιμασίες επαναλαμβανόμενου κρουστικού φορτίου στις επικαλύψεις
3. Σκοπός της εργασίας
4. Υπάρχουσες διατάξεις οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για την διεξαγωγή των πειραματικών διαδικασιών, εύρεσης των μηχανικών και τεχνολογικών ιδιοτήτων των επικαλύψεων
   1. Μονάδα θερμικού ψεκασμού και προετοιμασία επικαλυμμένων δοκιμίων
   2. Προσδιορισμός της δομής των θερμικών επικαλύψεων
   3. Χρήση του δοκιμαστηρίου κρούσης για τον πειραματικό προσδιορισμό των θερμικών επικαλύψεων σε δυναμικό ερπυσμό
5. Κατασκευή αυτοματοποιημένης πειραματικής συσκευής για την διεξαγωγή πειραμάτων στατικού ερπυσμού, καθώς επίσης και για την εύρεση των μηχανικών ιδιοτήτων των επικαλύψεων και των υποστρωμάτων τους
   1. Σχεδιομελέτη και κατασκευή πειραματικής συσκευής
   2. Πειραματικός προσδιορισμός της συμπεριφοράς των θερμικών επικαλύψεων σε ερπυσμό με την βοήθεια του δοκιμαστηρίου στατικής φόρτισης
   3. Χρήση πειραματικού δοκιμαστηρίου για την εύρεση των μηχανικών ιδιοτήτων των θερμικών επικαλύψεων και των υποστρωμάτων τους
6. Μέθοδοι προσδιορισμού των ελαστοπλαστικών ιδιοτήτων των θερμικών επικαλύψεων και των υποστρωμάτων τους
   1. Πειραματικός – αναλυτικός προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας των υπό εξέταση θερμικών επικαλύψεων
   2. Πειραματική – αναλυτική μέθοδος για τον προσδιορισμό της καμπύλης τάσης – παραμόρφωσης των υλικών
7. Διαδικασία προσδιορισμού του δυναμικού και στατικού ερπυσμού, με την βοήθεια πειραματικών και αναλυτικών μεθοδολογιών
   1. Πειραματική διαδικασία μέσω του δοκιμαστηρίου κρούσης
   2. Πειραματική διαδικασία μέσω του δοκιμαστηρίου στατικής φόρτισης
   3. Αναλυτικός προσδιορισμός της δυναμικής και στατικής συμπεριφοράς σε ερπυσμό, μέσω της προσομοίωσης με την μέθοδο FEM
   4. Τυπικά αποτελέσματα των εξεταζόμενων επικαλύψεων
8. Διερεύνηση και βελτιστοποίηση της δυναμικής συμπεριφοράς των πολυστρωματικών επικαλύψεων
   1. Δοκιμασία κρούσης σε πολυστρωματικές επικαλύψεις
   2. Σύγκριση μεταξύ των μονοστρωματικών και πολυστρωματικών επικαλύψεων
   3. Ανάπτυξη του μηχανισμού του ερπυσμού σε πολυστρωματικές επικαλύψεις
   4. Βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των πολυστρωματικών επικαλύψεων, λαμβάνοντας υπόψη την συμπεριφορά τους σε ερπυσμό
9. Δημιουργία βάσης δεδομένων των μηχανικών ιδιοτήτων των εξεταζόμενων θερμικών επικαλύψεων, για την αποφυγή του ερπυσμού κατά την λειτουργία τους
10. Σύνοψη και συμπεράσματα
    Extended summary in English