Development Of New Thermal Barrier Coatings With Nanostructured Spray Powders

• Applicant: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
• Subject Area: Coating and Surface Technology
• Term: from 2009 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 98342188

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung neuer Wärmedämmschichten (WDS) durch den Einsatz von nanostrukturierten Spritzpulvern aus YSZ und La2Zr2O7 in einem Dreischichtsystem bzw. von nanostrukturiertem multikomponenten-dotiertem YSZ in einem Doppelschichtsystem. Dazu werden zunächst die gewünschten nanostrukturierten Spritzpulver mit Hilfe des Hochenergiemahlens hergestellt. Die gemahlenen Spritzpulver werden charakterisiert. Der Einfluss des Mahlprozesses auf die Eigenschaften der Spritzpulver wird eingehend untersucht. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Untersuchung von Pulvermorphologie und Bildung der Nanoteilchen gerichtet. Darauf beruhend werden zwei Spritzpulver mit unterschiedlich großen Nanoteilchen gezielt produziert. Die gemahlenen Pulver werden anschließend mit einem modernen Dreikathodensystem gespritzt. Der Einfluss der Ausgangspulver und der Spritzbedingungen auf die Schichtbildung und insbesondere auf die Mikrostruktur der Schichten wird eingehend untersucht. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften der WDS werden ermittelt. Dazu werden u. a. die WDS Oxidationstests bei erhöhten Temperaturen bis zu 1300°C untergezogen. Durch mikrostrukturelle Untersuchungen der getesteten Proben werden die Hochtemperatureigenschaften der WDS ausgewertet und die Versagensmechanismen ermittelt.

• DFG Programme: Research Grants