Eine Haifischhaut für Hochtemperaturanwendungen - strömungsoptimierte Schutzschichten

适用于高温应用的鲨鱼皮 - 流量优化的保护层

• 批准号: 42574238
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Christoph Leyens
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Werkstoffwissenschaft
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/42574238?language=en
• 关键词: Eine; Haifischhaut; Hochtemperaturanwendungen; str; mungsoptimierte

Ziel des Antrags ist die Verknüpfung der Schutzfunktion von Oberflächen auf heißen Bauteilen in Gasströmungen mit der Optimierung der Strömungs- und ggf. Selbstreinigungseigenschaften durch gezielte Einstellung der Oberflächentopographie. Die Schutzschichtoberfläche soll so strukturiert werden, dass eine Verminderung der aerodynamischen Verluste bei gleichzeitiger Erhaltung ihrer sonstigen Funktionalität erzielt wird. Im Mittelpunkt der Arbeiten steht die Übertragung der im ersten Antragsteil geschaffenen wissenschaftlichen Grundlagen zur Herstellung solcher strukturierten Oberflächen mit gleichzeitigem Oxidationsschutz auf anwendungsnahe Oberflächen. Die grundlegenden Untersuchungen zur Eignung verschiedener Strukturierungsmethoden (geometrische, chemische und Precursor-Strukturierung) für verschiedene Anwendungsfelder und Werkstoffe werden abgeschlossen und neue interessante Methoden wie galvanische Abscheidung, Doppelhalogenierung und Nutzung des Lasers werden bewertet. Ausgewählte Methoden werden dann zur Strukturierung der optimierten Oberflächensysteme eingesetzt. Weiterhin werden die Eignung der Strukturierungsmethoden für gekrümmte Bauteiloberflächen untersucht und die Regenerations- und Selbstheilungsfähigkeit der strukturierten Oberflächen bestimmt. Die Möglichkeit der Vermeidung einer Verschmutzung der Strukturen im späteren Betrieb (Selbstreinigungseffekt) wird experimentell validiert. Der Aspekt der Selbstreinigung stellt eine wichtige Erweiterung des zu untersuchenden Eigenschaftsprofils der Oberflächen dar, die erst durch die Forschungsergebnisse der ersten Phase des Projektes möglich erscheint. Neu zu entwickelnde röntgenographische orts- und tiefenaufgelöste in-situ Messmethoden tragen wesentlich zum Verständnis der Mechanismen der Bildung und Veränderungen der Oberflächenstrukturen bei. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Charakterisierung und Prüfung der Funktionalität und der Mikrostruktur der Oberflächen sowie ihr dauerhafter Erhalt beim Langzeiteinsatz in unterschiedlichen Atmosphären bei hohen Temperaturen und unter mechanischer und erosiver Beanspruchung. Abschließend wird an ausgesuchten Beispielen die aerodynamische Verminderung der Strömungsverluste experimentell bestimmt.

Ziel des Antrags is die Verknüpfung der Schutzfunktion von Oberflächen auf heißen Bauteilen in Gaströmungen mit der Optimierung der Strömungs- und ggf. Selbstreinigungseigenschaften durch gezielte Einstellung der Oberflächentopographie. Schutzschichtoberfläche soll so strukturiert韦尔登，dass eine Verminderung der aerodynamischen Verluste bei gleichzeitiger Erhaltung ihrer sonstigen Funktionalität erzielt wird. Im Mittelpunkt der Arbeiten steht die Übertragung der im ersten Antragsteil geschaffenen wissenschaftlichen Grundlagen zur Herstellung solcher strukturierten Oberflächen mit gleichzeitigem Oxidationsschutz auf anwendungsnahe Oberflächen. Die grundschunden Untersuchungen zur Eignung verzedener Strukturierungsmethoden（geometrische，chemische and Precursor-Strukturierung）für verzedene Anwendungsfelder and Werkstoffe韦尔登abgeschlossen and neue interessante Methoden wie galvanische Abscheidung，Doppelhalogenierung and Nutzung des Lasers韦尔登bewertet. Ausgewählte Methoden韦尔登dann zur Strukturierung der optimierten Oberflächensysteme eingesetzt. Weiterhin韦尔登die Eignung der Strukturierungsmethoden für gekrümmte Bauteiloberflächen untersucht und die Regenerations- und Selbstheilungsfähigkeit der strukturierten Oberflächen bestimmt. Die Möglichkeit der Vermeidung einer Verschmutzung der Strukturen im späteren Betrieb（Selbstreinigungseffekt）wird experimentell validiert. Der Aspekt der Selbstreinigung stelt eine wichtige Erweiterung des zu untersuchenden Eigenschaftsprofils der Oberflächen dar，die erst durch die Forschungsergebnisse der ersten Phase des Projektes möglich erscheint. Neu zu entwickelnde röntgenographische orts- und tiefenaufgelöste in-situ Messmethoden tragen wesentlich zum Verständnis der Mechanismen der Bildung und Veränderungen der Oberflächenstrukturen bei.一个更好的Schwerpunkt是在高温、机械和腐蚀性的Beanspruchung下，在不受限制的大气环境中，对上部气流的功能和微结构的特性和预测。首先，我们将对Strömungsverluste实验中的空气动力学破坏进行评估。