Keramische SiCN-basierte Hartstoffschichten für thermisch hoch beanspruchte Substratwerkstoffe

用于承受高热应力的基材材料的陶瓷 SiCN 基硬质材料层

• 批准号: 195002643
• 负责人: Dr.-Ing. Holger Hoche
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/195002643?language=en
• 关键词: Keramische; SiCN; basierte; Hartstoffschichten; thermisch

Die stetig steigenden Beanspruchungen an Bauteile gehen in der Regel mit einer Erhöhung der mechanischen und thermischen Beanspruchung der verwendeten Materialien einher, die einen zusätzlichen Schutz der Oberfläche zwingend erfordern. Daraus ergibt sich die Forderung nach der Entwicklung von Schichtmaterialien, die auch bei extremen thermischen Beanspruchungen den Grundwerkstoff zuverlässig schützen und damit die Entwicklung noch leistungsfähigerer Bauteile bzw. Prozesse ermöglichen. Materialien aus dem System SiCN zeigen vielversprechende Eigenschaften wie beispielswiese eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation, chemische Zersetzung und Strukturänderungen bis zu Temperaturen weit über 1300°C. Jedoch sind die Eigenschaften der SiCN-Schichten sehr stark vom Herstellungsverfahren, der Zusammensetzung und der damit verbundenen Struktur des amorphen Netzwerkes abhängig. Die in der Literatur verfügbaren Daten erlauben bisher keine belastbare Vergleichbarkeit der mit unterschiedlichen Verfahren synthetisierten SiCN-Schichtmaterialien untereinander. Ähnliches gilt für die Möglichkeiten zur Einflussnahme auf die Schichteigenschaften in Abhängigkeit von Syntheseverfahren und Syntheseparametern. Forschungsbedarf besteht darüber hinaus bei der mechanismenbasierten Untersuchung des Hochtemperaturverhaltens. In diesem Vorhaben werden daher SiCN-basierte Schichtmaterialien mit den Verfahren PVD-Sputtern, PA-CVD (mittels Single-Source-Precursoren) und Sol-Gel-synthetisiert. Die Schichten bzw. die Schicht-Verbundsysteme werden einer grundlegenden mechanismenbasierten Betrachtung hinsichtlich ihrer Eigenschaftsprofile unterzogen. Einen besonderen Schwerpunkt bilden Untersuchungen zum Hochtemperaturverhalten der SiCN-Materialien. Die geplante Vorgehensweise erlaubt die Beschreibung der Zusammenhänge zwischen der Synthesemethode und den chemischen, strukturellen und mechanisch-technologischen Eigenschaften sowie dem Hochtemperaturverhalten der reinen Schichtmaterialien und den Schicht-Verbundsystemen.

Die stetig steigenden Beanspruchungen 和 Bauteile gehen in der Regel mit einer Erhöhung der mechanischen und thermischen Beanspruchung der verwendeten Materialien einher, die einen zusätzlichen Schutz der Oberfläche zwingend erfordern。必须注意的是，在材料的制造过程中，要对 Beanspruchungen 进行极端的热敏处理，并确保其与 Bauteile bzw 的制造工艺一致。 Prozesse ermöglichen。 SiCN 系统材料在温度高于 1300°C 时具有最佳的氧化、化学 Zersetzung 和结构特性。 Jedoch sind die Eigenschaften der SiCN-Schichten sehr stark vom Herstellungsverfahren, der Zusammensetzung und der damit verbundenen Struktur des amorphen Netzwerkes abhängig.死在 der Literatur verfügbaren Daten erlauben bisher keine belastbare Vergleichbarkeit der mit unterschiedlichen Verfahren 合成 SiCN-Schichtmaterialien untereinander。镀金的 Möglichkeiten zur Einflussnahme auf die Schichteigenschaften in Abhängigkeit von Syntheseverfahren 和 Syntheseparametern。研究最佳温度的机械装置。在此过程中，我们使用了 SiCN 基材料和 Verfahren PVD-Sputtern、PA-CVD（单源前驱体）和 Sol-Gel 合成技术。 Die Schichten bzw。该整体系统是基于一个基本原理的机制，该机制是在其特征轮廓下进行的。 Einen besonderen Schwerpunkt bilden Untersuchungen zum Hochtemperaturverhalten der SiCN-Materialien。 Vorgehensweise erlaubt 描述合成方法和化学、结构和机械技术特征，包括材料和结构一体化系统的高温温度。