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.

在Regel中，Beanspruchungen和Bauteile是通过机械和热处理Beanspruchung来控制的，这是一种上翼的密封装置。因此，可以在Schichtmaterialien的Entwicklung中进行Forderung，也可以在Grundwerkstoff的极端热Beanspruchungen中进行Schützen，并将Entwicklung进一步扩展到更高的Bzw。请稍等SiCN体系的材料在1300°C的温度下具有良好的氧化、化学反应和结构特性。SiCN-Schichten的特征明显来自于Herstellungsverfahren，Zusammensetzung和amorphen Netzwerkes的damit verbundenen Struktur abhängig。在文献研究中，没有人相信用非常规方法合成SiCN-Schichtmaterialien untereinander。Achnliches gilt für die Möglichkeiten zur Einflussnahme auf die Schichteigenschaften in Abhängigkeit von Syntheseverfahren und Synthesepametern.研究最好是在基于机械原理的高温下进行。本文采用PVD-Sputtern法、PA-CVD法和溶胶-凝胶法合成SiCN基无机材料。《小提琴手》Schicht-Versatile系统是一种基于基本机制的Betrachtung方法，其特征在于它是一个特征剖面。在SiCN材料的高温下，一种更好的Schwerpunkt bilden。该装置的特点是在高温条件下，通过化学、结构和机械工艺等方法，对纯Schicht-Versatile材料和Schicht-Versatile体系的合成方法进行了优化。