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Projekt
Gezielte Gefügeeinstellung in der Verbindungszone lasergefügter Siliciumcarbid-Bauteile zur Verbesserung der Hochtemperaturbeständigkeit (LaJoin)
Fachliche Zuordnung
Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
Förderung
Förderung von 2012 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220880041
Das Verfahren des laserinduzierten Lötens ermöglicht die effiziente Herstellung gefügter SiC-Bauteile, ohne die kompletten Bauteile einer thermischen Behandlung unterziehen zu müssen. Dabei werden die Eigenschaften des Gesamtbauteiles wesentlich von der Mikrostruktur und den Eigenschaften der Fügenaht bestimmt. Es werden Glaskeramik-Lote der Zusammensetzung RE2O3-Al2O3-SiO2 (RE: Sc, Yb, Ho, Dy, Y, Nd) synthetisiert, charakterisiert und in Fügeversuchen getestet. Dabei soll das grundlegende Verständnis für die Gefügeausbildung unter den besonderen Bedingungen des Laserprozesses entwickelt werden, um hieraus resultierend definierte Gefüge einstellen zu können. Dies beinhaltet sowohl prinzipielle technologische Fragestellungen des Laserfügens als auch strukturelle, thermomechanische, thermodynamische und kinetische Detailmechanismen der Glaslot-SiC-Wechselwirkung und im Glaslot stattfindender Kristallisationsprozesse. Durch gesteuerte Kristallisation der Lote soll eine Anwendung der gefügten Verbunde bis zu Temperaturen von ca. 1250 °C möglich sein. Aus den Ergebnissen werden über das Projekt hinaus Erkenntnisse für die Entwicklung von hochtemperaturstabilen Gläsern für die hermetische Abdichtung von SiC-Bauteilen für Mikroelektronik- und Sensoranwendungen, für die Entwicklung von Spezialgläsern für medizinische und optische Einsatzzwecke, für glaskeramische EBCs (environmental barrier coatings) sowie für die Flüssigphasensinterung von SiC-, Si3N4- und SiAlON-Werkstoffen erwartet.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
