The role of bond coat oxidation for the life-time of thermal barrier coatings

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Nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnisse spielt die Bondcoat-Oxidation die entscheidende Rolle für die Lebensdauer von Wärmedämmschichtsystemen in stationären Gasturbinen und Flugtriebwerken. Es ist bisher jedoch noch nicht gelungen, diese Rolle quantitativ zu beschreiben. Im beantragten Vorhaben ist daher beabsichtigt, unter Einsatz einiger neuerer Untersuchungsmethoden wie der Schallemissionsanalyse, der computergestützten DTMO-Schichtspannungsmessung und der hochauflösenden SIMS in Verbindung mit den klassischen Methoden der Hochtemperaturoxidation die für eine Quantifizierung der Lebensdauer notwendigen Daten zu messen. Als zweiter Schritt sollen bestehende Modelle zum Versagen thermisch aufgewachsener Oxidschichten für die Situation in Wärmedämmschichtsystemen modifziert und in Richtung Lebensdauerbeschreibung auf der Basis der gemessenen Daten weiterentwickelt werden. Ziel ist die Entwicklung eines auf den Vorgängen der Bondcoat-Oxidation aufgebauten Lebensdauermodell, das im Gegensatz zu an anderen Stellen geplanten technischen Ansätzen nicht allein von den äußeren Beanspruchungsdaten ausgeht, sondern die zeit- und beanspruchungsabhängige Mikrostruktur sowie die Spannungssituation im Wärmedämmschichtsystem berücksichtigt.