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Oxidationsschutz

Oxidationsschutz_Schicht
Der Oxidationsschutz spielt für eine große Zahl an Werkstoffen eine wichtige Rolle. Allein beim Stahl summieren sich die oxidationsgeschützten Varianten auf einen stattlichen Umfang. Dementsprechend vielfältig sind die Verfahren, um Werkstoffe vor Oxidation zu schützen. Hier soll daher ausschließlich der Schutz hoch- und höchsttemperaturbelasteter Bauteile betrachtet werden.

Für solche Bauteile kommen in erster Linie Graphit und CFC-Werkstoffe aber auch andere hochtemperaturstabile Keramiken wie SiC zum Einsatz. In oxidativer Umgebung stoßen Kohlenstoff-Werkstoffe und –verbunde sowie die nichtoxidischen Keramiken ungeschützt schnell an ihre Einsatzgrenzen. Daher bringt man auf die Bauteile Schichtsysteme meist im CVD-Verfahren auf. Bei dieser chemischen Gasphasenabscheidung (CVD = Chemical Vapour Deposition) werden durch thermische Zersetzung von Gasen dünne Schichten auf einem Substrat aufgetragen. Die Schichtdicken bewegen sich von wenigen hundert Nanometern bis hin zu einigen hundert Mikrometern. Durch das langsame Aufwachsen dieser Schichten können sehr dichte und hoch geordnete Strukturen erzeugt werden, die für die besonders guten Eigenschaften verantwortlich sind.

Als Beschichtungskomponenten eignen sich vor allem Siliziumkarbid, Borkarbid und Pyrokohlenstoff und deren Kombinationen. Für noch höhere Temperaturen kommen Kombi-Schichten aus diesen Materialien und oxidischen Keramiken zum Einsatz.

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