Abscheidung von Wärmedämmschichtsystemen mit dem Plasma Spray-Physical Vapor Deposition- (PS-PVD-) Prozess - Untersuchung des Prozesses und der hergestellten Schichten

摘要

Die Applikation von Wärmedämmschichten ermöglicht die Erhöhung der Eingangstemperatur und somit die Verbesserung der Effizienz von Gasturbinen. Solche Wärmedämmschichten werden entweder über atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) oder über Gasphasenabscheidung mittels Elektronenstrahlverdampfung (EB-PVD) hergestellt. Die Plasma Spray-Physical Vapor Deposition-(PS-PVD)-Technologie vereint die Vorteile beider Technologien, wie z. B. hohe Abscheideraten und vergleichsweise geringe Prozesskosten (APS) sowie die Abscheidung von kolumnaren Schichten (EB-PVD) mit hoher Dehnungstoleranz. In der Arbeit wurden die anwendungsrelevanten Eigenschaften (Korrosion/Erosion) der Schichten untersucht und optimiert. Mittels einer Voroxidation der Bondcoatoberfläche wurde die Lebensdauer über das Niveau von APS-Schichten gesteigert. Durch die Beschichtung von Turbinenschaufelmodellen wurde die Realisierbarkeit der Beschichtung echter Bauteile nachgewiesen. Zusätzlich wurde das Prozessverständnis verbessert.