Project Details
Projekt
Thermisch aktivierbare keramische Schutzschichten mit adaptiven Eigenschaften auf Basis präkeramischer Polymere
Antragsteller
Dr. Günter Motz; Professor Dr. Michael Scheffler
Subject Area
Werkstofftechnik
Term
from 2007 to 2011
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 41959743
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von keramischen, thermisch aktivierbaren Funktionsschichten auf Stahl, Kupfer und Titanlegierungen auf Basis sauerstofffreier Polysilazane und sauerstoffhaltiger Polysiloxane über einfache Beschichtungsverfahren. Die Arbeiten des Erstantragszeitraums bilden die Grundlage für den Eigenschaftsvergleich der unterschiedlichen Beschichtungssysteme sowie den Ausgangspunkt zur Herstellung neuartiger Schichten mit erweitertem Funktionsumfang. Dabei stehen die Superhydrophobie durch Funktionalisierung der Schichtoberfläche mit Kohlenstoffnanoaggregaten und die Fähigkeit zur Sauerstoffpufferung/Selbstreparatur durch das Einbringen von Depotphasen der bei 400 °C aktivierbaren Schichten im Vordergrund. Die genannten Eigenschaften aber auch die thermische Leitfähigkeit, die Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit sowie die Schmierfähigkeit werden erst durch den Polymer-zu-Keramik-Übergang entfaltet. Rissfreiheit und Homogenität in den Schichten sollen durch Einsatz bimodaler Gemische partikulärer Füll-stoffe (SiC, Si3N4, BN, Al, Si, Graphit) im Mikro- und Nanometerbereich, durch ein optimiertes Homogenisierungsverfahren sowie durch die Verwendung von Dispergatoren zur Stabilisierung der füllstoffhaltigen Beschichtungssuspensionen erzielt werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bilden die Grundlage zur Beschreibung des Einflusses der Eigenschaften der jeweiligen Beschichtungssuspensionen in Verbindung mit den zugehörigen Prozessparametern auf die resultierenden Eigenschaften der adaptiven, polymerabgeleiteten Schutzschichten. Somit soll die Übertragbarkeit der hier entwickelten Technologie auf andere Werkstoffsysteme und Materialpaarungen erleichtert werden.
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