Sensorfunktion für Hochtemperaturschutzschichten zur in situ Erfassung des Degradationszustands

用于高温保护层的传感器功能，用于原位检测降解状态

• 批准号: 42799192
• 负责人: Dr. Willem Joe Quadakkers
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Anorganische Funktionsmaterialien
• 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/42799192?language=en
• 关键词: Sensorfunktion; Hochtemperaturschutzschichten; zur; situ; Erfassung

Bei hohen Temperaturen werden häufig metallische bzw. intermetallische Cr- und/oder Al-reiche Schutzschichten (Coatings) auf metallischen Substraten (warmfeste niedrig- und hochlegierte Stähle, Nickelbasis-legierungen) eingesetzt, um den Angriff durch Oxidation bzw. Hochtemperaturkorrosion gering zu halten. Nach langen Betriebszeiten kommt es infolge fortschreitender Oxidbildung bzw. durch Interdiffusion zwischen Grundwerkstoff und Schutzschicht zur Verarmung der deckschichtbildenden schützenden Ele-mente (Al, Cr) und nach Unterschreiten einer kritischen Konzentration zu beschleunigter Oxidation und somit zum schnellem Versagen des beschichteten Bauteils. Bisher ist es nicht möglich den Verarmungs-prozess in der Schutzschicht durch zerstörungsfreie, praxistaugliche Prüfmethoden zu verfolgen. In der ersten Phase des Projekts, zu dem der vorliegende Fortsetzungsantrag gestellt wird, wurde damit begonnen, in Form einer interdisziplinären Vorgehensweise (Physik, Materialwissenschaften, Werkstofftechnik) magnetische Phasen in die Schutzschichten zu integrieren, um den Degradationszustand (Verbrauchszustand) bzw. partiellen oder vollständigen Verlust (z.B. durch Ab-platzen) von Schutzschichten in-situ (d. h. auch bei höheren Temperaturen) zu erfassen. Hierbei werden zwei unterschiedliche Konzepte verfolgt. Beim ersten werden Diffusionsschichten über den Pulverpackprozess oder ein im Rahmen der geplanten Arbeiten zu entwickelndes intermittierendes CVD-Verfahren hergestellt, wobei die magnetische Phase gleichzeitig als Reservoirphase für die Bildung der schützenden Oxidschicht auf den Coatings dient. Das zweite Konzept basiert auf Auflageschichten, in die magnetische Phasen eingebracht werden, die nicht zwangsläufig Reservoirphase darstellen, aber durch die Hochtemperaturexposition als Folge der Expositionsdauer verändert werden. Die prinzipielle Machbarkeit für beide Ansätze wurde im noch laufenden ersten Teil des Projekts nachgewiesen, der zweite hier beantragte Teil soll der Weiterentwicklung und Optimierung der beiden Ansätze dienen. Eine wesentliche Rolle spielt dabei die Entwicklung eines entsprechenden Messverfahrens zur in-situ Quantifizierung der Magnetisierbarkeit der Schichtsysteme. Auch hierzu konnte die prinzipielle Eignung des Messansatzes nachgewiesen werden, wobei im zweiten Teil des Projekts die Anpassung an die spezifische Situation der technischen Schichten und an die Bedingungen bei der Bauteilprüfung erfolgen soll. Am Ende der zweiten hier beantragten Phase des Projekts würde somit ein berührungsloses, zerstörungsfreies in-situ Messverfahren zur Verfolgung der Degradationskinetik von zu diesem speziell entwickelten Hochtemperaturschutzschichtsystemen zur Verfügung stehen.

Bei hohen Temperaturen韦尔登häufig metallische bzw. intermetallische Cr- und/oder Al-reiche Schutzschichten（Coatings）auf metallischen Substraten（warmfeste niedrig- und hochlegierte Stähle，Nickelbasis-legierungen）eingesetzt，um den Angriff durch Oxidation bzw.高温腐蚀停止。在长期的合作中，我们可以了解到氧化教育的重要性。通过相互扩散的基础材料和保护措施，对铝、铬等合金进行了测试，并在此基础上进行了最佳氧化和最佳零部件的结构设计。Bisher ist es nicht möglich den Verarmungs-prozess in der Schutzschicht durch zerstörungsfreie，praxistaugliche Prüfmethoden zu verfolgen.在项目的第一阶段，在一个相互关联的前向（物理学、材料科学、制造技术）磁相的形式下，在集成的Schutzschichten zu griieren中，在降解（Verbrauchszustand）bzw中，开始了前向的堡垒。partiellen oder vollständigen Verlust（z.B. durch Ab-platzen）von Schutzschichten in-situ（d. H.也可以在这里的温度下进行。这韦尔登有两个非常有趣的公园。首先，韦尔登是在粉末包装过程中进行的，或者是在用于CVD-涂层的基础上进行的，磁性相与储层相之间存在着磁性氧化物相。这两个概念基于磁场，在磁相的一个分支韦尔登中，并没有发现储层相的变化，但是在高温下的展览会上，霍尔登韦尔登被发现了。Die prinzipielle Machbarkeit für beide Ansätze wurde im noch laufenden ersten Teil des Projekts nachgewiesen，der zweite transferbeantragte Teil soll der Weiterentwicklung und Optimierung der beiden Ansätze dienen.一个重要的作用是将一种用于现场定量分析Schichtsystem的磁性标记的方法应用到开发中。也可以通过韦尔登的原则来实现，这是在两个项目中进行的，一个是技术上的特殊情况，另一个是在建筑工程中进行的。Am Ende der zweiten mountaintragten Phase des Projekts würde somit ein berührungsloses，zerstörungsfreies in situ Messverfahren zur Verfolgung der Degradationskinetik von zu diesem speziell entwickelten Hochtemperaturschutzschichtsystemen zur Verfügung stehen.