Forschung
Forschungsprojekte Hochtemperaturwerkstoffe

Zyklische Schädigung von Wärmedämmschichtsystemen mit unterschiedlichen Haftvermittlerschichten (WDSS)

Förderinstitution: AIF/FVV-Vorhaben
Förderkennzeichen AiF 11 328 N (01.01.1998 bis 31.12.2001)


Kurzdarstellung
Mit Wärmedämmschichtsystemen versehene Gasturbinenschaufeln erfahren aufgrund des Betriebszyklus der Gasturbine eine thermomechanische Wechselbeanspruchung, die zum Schichtversagen führen kann. Um eine Versagensvorhersage von Wärmedämmschichten mit praxisrelevanten Werkstoffkombinationen und unterschiedlichen Schichtaufbringsverfahren treffen zu können, ist die Kenntnis der maßgeblichen Schädigungs- und Versagensformen notwendig. Zu diesem Zweck wurde in diesem Vorhaben das Oxidationsverhalten des Schichtverbundsystems in isothermen Oxidations-versuchen ermittelt. Von besonderem Interesse waren thermomechanische Ermüdungsversuche (TMF-Versuche). Dabei handelt es sich um eine zweistufige Beanspruchung durch Oxidation und anschließender thermomechanischer Beanspruchung. Aus den experimentellen Arbeiten ließen sich interessante Einblicke in die Simulation einer betriebsrelevanten Delamination der Wärmedämmschicht gewinnen. Maßgebend für die Evolution der Schichtschädigung ist die Oxidation und das Entstehen einer entsprechenden Oxidationsschicht. Im Hinblick auf die praktische Nutzung der Ergebnisse sind Schichtsysteme mit hoher Inkubationszeit des Risswachstums von Interesse. In wieweit eine Modifikation der Oberflächenstruktur der Haftvermittlerschicht für APS-Wärmedämmschichtsysteme zu einer Verbesserung führt, bleibt zukünftigen Untersuchungen vorbehalten.