Hochtemperatur-Funktionalisierung von adaptiven Oberflächen-Mikrostrukturen - "Haifischhaut" (Strömungsoptimierung) und Selbstreinigung -

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Ziel des Vorhabens ist das Erarbeiten der werkstoffwissenschaftlichen und prozess-technischen Grundlagen für eine reversible thermische Aktivierung von Oberflächen durch die Ausbildung einer definierten Oberflächentopographie im Nano-/Mikrobereich (Haifischhaut) während des Betriebes kombiniert mit der Selbstreinigung der Ober-fläche durch eine Umkehr des Prozesses während Stillstandszeiten. Dabei liegt der Lösungsansatz in der geschickten Ausnutzung positiver und negativer thermischer Ausdehnungskoeffizienten (NEC).Basis für derartige Verbundschichten sind Keramikpartikel mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (Y2W3O12) und metallische Matrixwerkstoffe (NiCr, MCrAlY).Dazu werden zunächst mittels thermischen Spritzens Schichten mit einer homogenen Verteilung der Keramik hergestellt. In einem nachfolgenden Schritt wird das Y2W3O12 ortsaufgelöst disproportioniert, um Bereiche ohne NEC-Eigenschaften zu erzeugen und so die temperaturaktivierte Strukturierung der Oberfläche zu erreichen. Die Dis-proportionierung der Keramik erfolgt zum einen thermisch mittels Laserstrahlung und andererseits chemisch durch Implantation reaktiver Ionen.