ICAMS / Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation
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Herstellung und Eigenschaften von Wärmedämmschichtsystemen

Date: 19.05.2009
Place: Fakultät für Maschinenbau, Ruhr-Universität Bochum, Germany

Robert Vaßen, Forschungszentrum Jülich, Jülich, Germany

Wärmedämmschichtsysteme bestehend aus einer metallischen Haftvermittler- und Korrosionsschutzschicht sowie einer keramischen Deckschicht sind seit mehreren Dekaden im Einsatz auf hoch belasteten Komponenten in Flug- und stationären Gasturbinen. Eine häufig eingesetzte Beschichtungstechnologie stellt das thermische Spritzen dar, das eine Reihe von mikrostrukturellen Besonderheiten nach sich zieht, die für die Anwendung als thermo-mechanisch hoch belastetes Schichtsystem von Vorteil sind.
So bilden sich in den Schichten eine Vielzahl von Mikrorissen und Poren, die eine hohe Dehnungstoleranz nach sich ziehen und gleichzeitig auch die Wärmeleitfähigkeit reduzieren. Diese Zusammenhäange werden im Vortrag erläutert. Im Betrieb beobachtet man nun mikrostrukturelle Veränderungen des Schichtsystems zum einen durch die Oxidation der Haftvermittlerschicht und zum anderen durch Sinterprozesse in der Wärmedämmschicht. Beide Prozesse beein ussen maßgeblich die Lebensdauer solcher Schichtsysteme.
Ein Lebensdauermodell, das diese Faktoren zumindest qualitativ erfasst, wird vorgestellt und diskutiert.

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