Formation and function of internal interfaces during cold-gas spraying

• Applicant: Professor Dr. Heinrich Kreye
• Subject Area: Metallurgical, Thermal and Thermomechanical Treatment of Materials
• Term: from 1999 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5196734

Das Vorhaben befaßt sich mit einer neuartigen Metallspritztechnik, bei der Pulverpartikel in einem auf 150 bis 500°C aufgeheizten Überschall-Gasstrahl auf Geschwindigkeiten von 600 bis 1200 m/s beschleunigt werden und dann beim Aufprall auf das Substrat eine dichte, festhaftende Schicht bilden. Im Unterschied zu den bekannten thermischen Spritzverfahren werden die Partikel nicht an- oder aufgeschmolzen. Dieses sogenannte Kaltgasspritzen besitzt ein großes Anwendungspotential als Beschichtungsverfahren und als Rapid Prototyping Verfahren. Ziel des Vorhabens ist es, die werkstoffphysikalischen Vorgänge beim Zustandekommen der Schicht und ihre Auswirkungen auf die Schichteigenschaften zu beschreiben. Besonderes Interesse gilt den Bindemechanismen, die mittels Analysen von Partikel/Partikel- und Partikel/Substrat-Grenzflächen der Schichten durch Abbildung in einem analytischen Hochauflösungs-Durchstrahlungselektronenmikroskop aufgeklärt werden sollen. Die gewonnenen Erkenntnisse über den Einfluß der Verfahrensparameter auf die Strukturen der Grenzflächen und deren Funktion für die Schichteigenschaften sollen die Grundlagen für neue technische Anwendungen bilden, insbesondere für metastabile und oxidationsempfindliche Materialien.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Frank Gärtner