Grundlegende Erforschung der Einsatzmöglichkeit von Fe-basierten TS-Schichten zur Wärmedämmung

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235305376

Die geringen Wärmeleitfähigkeiten (<3 W/mK) und relativ hohen Ausdehnungskoeffizienten (>14*10-6 K-1) von amorphen, Fe-basierten TS-Schichten wie etwa Fe25Cr-8Mo10W5Mn5B2C2Si bieten die Möglichkeit, solche TS-Schichten auch zur Wärme-dämmung im Temperaturbereich bis 400 °C einzusetzen, im dem Al-Legierungen verwendet werden. Bislang wird diese Einsatzmöglichkeit jedoch kaum gezielt erforscht. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, solche amorphen, Fe-basierten TS-Schichten zur Wärmedämmung von Al-Bauteilen grundlegend zu betrachten. Dafür werden neue Fe-basierte Zusatzwerkstoffe zur Herstellung von amorphen Schichten hergestellt und charakterisiert. Diese neuen Zusatzwerkstoffe werden mittels Atmosphärischen Plasmaspritzens und Hochgeschwindigkeitsflammspritzens verarbeitet. Als Referenz dient dabei das aus der Literatur bekannte Fe25Cr8Mo10W5Mn5B2C2Si. Der Einfluss der Zusatzwerkstoffe, der Spritzverfahren und -parameter auf die Phasen-zusammensetzung und Mikrostruktur der Schichten und damit auf die thermo-physikalischen Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Ausdehnungskoeffizient und Kristallisationstemperatur der Amorphphasen wird systematisch untersucht. Die Oxidationsbeständigkeit, die thermische Stabilität und das Thermoschockverhalten dieser Fe-basierten Schichten werden mithilfe von Auslagerungstest und zyklischen Ofentests erforscht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Beteiligte Person: Professor Dingyongh He