Polymer-derived SiCO/HfO2 and SiCN/HfO2 ceramic nanocomposites for ultrahigh-temperature applications

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Das beantragte Forschungsvorhaben umfasst weitere Untersuchungen zur Herstellung neuartiger keramischer SiOC/HfO2 und SiCN/HfO2 Nanokomposite mit maßgeschneiderter Zusammensetzung und Mikrostruktur für potentielle (Ultra)Hochtemperaturanwendungen. Zwei Hauptziele werden im Rahmen des beantragten Vorhabens verfolgt: Die experimentellen Ergebnisse der ersten Förderperiode werden gezielt umgesetzt, um eine optimierte Prozessierung bezüglich Homogenität und Mikrostruktur der keramischen Bulk-Materialien und ein verbessertes Hochtemperaturverhalten zu erzielen.Ferner werden SiOC/HfO2- und SiCN/HfO2-basierte keramische Schichten hergestellt und hinsichtlich des Hochtemperaturverhaltens charakterisiert. Studien zum Vernetzungs- und Keramisierungsverhalten der Schichten werden von Untersuchungen zur Mikrostrukturentwicklung bei Temperaturen bis 1600 °C begleitet. Die Mikrostrukturen der hergestellten Schichten (Phasenzusammensetzung, Partikelgröße und -verteilung der Ausscheidungen) werden mit denen der analogen Bulk-Materialien verglichen.Prozessoptimierung sowie Untersuchungen zur chemischen Zusammensetzung und Mikrostrukturentwicklung liefern Rückschlüsse inwieweit die Bildung von HfO2 in SiOC und SiCN Keramiken die Hochtemperaturstruktur/-eigenschaften beeinflusst.