Mechanismen der Rissheilung in reaktiven MAX Phasen Composit Keramiken

Ziel ist die Untersuchung des Risswachstumsverhaltens von MAX Phasen haltigen ZrO2 basierten Hochtemperatur-Wärmedämmschichtsysteme. Ausgehend von den Ergebnissen der ersten Projektphase über MAX Phasen im System Ti2(Al,Sn)C, in dem oxidationsinduzierte Rissheilung von Oberflächenrissen im Temperaturbereich << 1000 °C demonstriert wurde, soll im Fortsetzungsantrag die Rissheilung (Selbstheilung) auf Temperaturen über 1250 °C erweitert werden. MAX Phasen mit erhöhter Stabilität im System (NbM)n+1(Al,Si)Cn mit n = 1 und 3 sowie M = Zr, Hf, Ta, Sc dienen als Reperaturfüller. Ihr durch beschleunigten Sauerstofftransport durch die ZrO2 beeinflusstes Oxidations- und Reaktionsverhalten soll untersucht werden. Da thermo-mechanisch induziertes Risswachstum eine Begrenzung der Lebensdauer hervorruft, bietet die MAX Phasen induzierte Selbstheilung von Rissen während der Anwendung eine hohe technologische Relevanz zur Steigerung der Lebensdauer plasmagespritzter ZrO2 basierter Wärmedämmschichtsystem bei hohen Anwendungstemperaturen.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Teilprojekt zu SPP 1568:  Design and Generic Principles of Self-Healing Materials

Beteiligte Personen Professor Dr. Mathias Göken; Professor Dr. Erdmann Spiecker