Funktionell gradierte Wärmedämmschicht für die Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen Bauteilen aus Kupfer-Basislegierungen mit extremem Wärmeübergang

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Ziel des Vorhabens ist es, auf die Innenkontur von Rotationskörpern aus einer Kupferbasis-Legierung eine Wärmedämmschicht (WDS) abzuscheiden, die einen besonders hohen Wärmeübergang von 150 MW/m2 zwischen einer Temperatur von 2300 K auf der Gasseite und einer maximal zulässigen Temperatur von 820 K auf der Metalllegierungsseite bei zeitlich variierender Temperatur und damit einher gehender zyklischer plastischer Verformung des Metallsubstrates ermöglicht. In der ersten Förderphase konnte durch theoretische Modellierung gezeigt werden, daß diese Forderungen durch eine gradierte Zirkonoxidschicht von etwa 20 µm Dicke erfüllbar sind. Die Gradierung besteht in zwei aufeinander abgestimmten Tiefenprofilen der Grenzschichtbruchzähigkeit und der Festigkeit der Einzelschichten. Zur Hertellung dieser gradierten Schichten konnte das Verfahren der PLD (Puls Laser Deposition) erfolgreich eingesetzt und weiterentwickelt werden.