Entwicklung von gradierten PVD-Si/(X)/C/N-Beschichtungen für thermisch höchst beanspruchte Bauteile

为承受最高热应力的组件开发分级 PVD-Si/(X)/C/N 涂层

• 批准号: 78989099
• 负责人: Dr.-Ing. Holger Hoche
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/78989099?language=en
• 关键词: Entwicklung; von; gradierten; PVD; Si

Zum Verschleißschutz von Werkstoffen kommen in der Regel PVD-Beschichtungen zum Einsatz, deren Eigenschaften sich mit steigender Temperatur verschlechtern. Stand der Technik sind ternäre oder quaternäre Hartstoffschichten auf Basis von TiAl(Y)N oder CrAl(Y)N, die bis 1000°C relativ stabil sind. Für höhere Einsatztemperaturen existieren keine geeigneten Konzepte auf Basis konventioneller Schichtsysteme. Daraus ergibt sich die Forderung nach der Entwicklung neuer Schichtkonzepte, die auch bei extremen (thermischen) Beanspruchungen den Grundwerkstoff zuverlässig schützen. In diesem Zusammenhang haben sich amorphen aus dem System Si/C/N als vielversprechend erwiesen. Es konnten Schichten synthetisiert werden, die bis 1300°C eine hervorragende Beständigkeit gegen Oxidation, chemische Zersetzung und Strukturänderungen aufwiesen. Durch gezielte Variation der chemischen Zusammensetzung konnten darüber hinaus im Hinblick auf die Trockenbearbeitung reibungsmindernde Schichten durch den Einbau von sp2-hybridisiertem Kohlenstoff abgeschieden werden. Die Schichteigenschaften sind sehr stark von der Zusammensetzung abhängig und der damit verbundenen Struktur des amorphen Netzwerkes. In diesem Vorhaben sollen daher durch die Gradierung von SiCN Schichten die guten mechanisch-technologischen Eigenschaften von siliziumreicheren SiCN-Schichten mit den niedrigen Reibwerten kohlenstoffreicher SiCN-Schichten kombiniert werden. Durch die Legierung mit Bor wird eine weitere Verbesserung des Hochtemperaturverhaltens angestrebt, um durch die Bildung von BN niedrigste Reibwerte auch bei sehr hohen Temperaturen zu gewährleisten.

在PVD-Beschichtungen的Regel中，Werkstoffen的Verschleißschutz通常是一种特殊的温度。以TiAl（Y）N或CrAl（Y）N为基础的四元或三元硬质合金，在1000°C时相对稳定。Für höhere Einsatztemperaturen Schichtsysteme keine geigneten Konzepte auf Basis conventioneller Schichtsysteme.因此，在新的Schichtkonzepte发展过程中，也可以使用极端（热）的Beanspruchungen den Grundwerkstoff zuverlässig schützen。在这种情况下，Si/C/N系统的变形非常明显。这是一种韦尔登方法，在1300°C下进行最佳氧化、化学反应和结构化。通过sp2-杂交种柯伦斯托夫韦尔登的Einbau，在Hinblick上对Trockenbearbeitung进行的化学测定的差异可以在Hinblick上进行。该Schichteigenschaften sind sehr stark von der Zusammensetzung abhängig und der damit verbundenen Struktur des amorphen Netzwerkes.在这种情况下，通过对SiCN Schichten的研究，可以发现SiCN Schichten与SiCN Schichten复合韦尔登的良好的机械-技术特性。但是，与博尔的合作将使人们对高温感到愤怒，因为BN的教育也使高温变得更加强烈。