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48,80 €ISBN 978-3-8440-3918-4Paperback160 Seiten60 Abbildungen236 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
Oktober 2015
Baycan Yildirim
Mehrlagige EB-PVD-Wärmedämmschichten auf Basis von Seltenerdoxiden
Eine Steigerung des Wirkungsgrads des Flugtriebwerks ist verbunden mit einer Erhöhung der Turbineneintrittstemperatur. Solch ein Schritt führt an die Belastungsgrenze aktueller Werkstoffverbunde bestehend aus Superlegierung und Wärmedämmschicht (WDS). Dabei ist die Entwicklung geeigneter WDS-Systeme für Gasturbinenschaufeln mit einem Temperaturpotenzial über dem des etablierten Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumdioxid-(YSZ)-WDS-Systems notwendig. Der Fokus dieser Dissertation liegt in der Abscheidung und Charakterisierung einer ein- und zweilagigen Schichtarchitektur bestehend aus entweder 7YSZ und La₂Zr₂O₇ oder 7YSZ und Gd₂Zr₂O₇. Eine große Herausforderung stellt die Herstellung der Schichtsysteme durch EB-PVD in einem Prozess für die Erzeugung der Mehrlagen dar. Die Analyse der Beschichtungssysteme besteht aus der Messung der Wärmeleitfähigkeit λ und der Analyse des thermozyklischen Haftungsverhaltens bis 1.100 °C. Abhängig von der Auslegung des Mehrlagenschichtsystems durch Lagenanzahl, WDS-Material und Mikrostruktur wird zum einen die Wärmeleitfähigkeit in einem Temperaturbereich von 1.000-1.300 °C aufgezeichnet und zum anderen die Lebensdauererhöhung nach thermozyklischer Auslagerung modellhaft erklärt. Die Erkenntnisse liefern eine Auslegungstendenz bei der Erzeugung von Mehrlagenarchitekturen bestehend aus 7YSZ und einem Pyrochlormaterial.
Schlagwörter: Wärmedämmschicht; EB-PVD; Mehrlagig; Lanthanzirkonat; Gadoliniumzirkonat
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