DLR Portal
Home|Sitemap|Kontakt Impressum und Nutzungsbedingungen Datenschutz Cookies & Tracking |English
Sie sind hier: Home:Institut:Organisationseinheiten:Hochtemperatur- und Funktionsschichten
Erweiterte Suche
Aktuelles
Institut
Kontakt
Anfahrt
Organisationseinheiten
Metallische und hybride Werkstoffe
Struktur- und Funktionskeramik
Hochtemperatur- und Funktionsschichten
Experimentelle und Numerische Methoden
Zentrale Analytik und Metallographie
Werkstoffmechanische Prüfung
Aerogele
Thermoelektrische Materialien und Systeme
Forschung
Anlagen
Veröffentlichungen
Stellenangebote
Drucken

Hochtemperatur- und Funktionsschichten



Hochtemperatur-Schutzschichten

Turbinenschaufeln mit keramischen EB-PVD Wärmedämmschicht

Im Institut werden sowohl metallische als auch keramische Schutzschichten entwickelt, die um das Einwirken schädigender Umgebungsmedien auf Werkstoffe Bauteile und Strukturen zu verhindern eingesetzt werden.

Wärmedämmschichten

Die beim DLR eingesetzte Herstellungsmethode Elektronenstrahlverdampfung (EB-PVD) erzeugt äußerst glatte und schadenstolerante Wärmedämmschichten. Durch den Einsatz von nur 0,2mm dicken keramischen Wärmedämmschichten geringer Wärmeleitfähigkeit lässt sich bei Turbinenschaufeln die Oberflächentemperatur um etwa 100 bis 150°C absenken. Bei modernen Flugtriebwerken führt dies zu einer Reduktion des spezifischen Treibstoffverbrauchs von 2 bis 3% sowie zu einem entsprechend verminderten Schadstoffausstoß.

Oxidationsschutzschichten

Hochtemperaturlegierungen werden hauptsächlich im Hinblick auf gute mechanische Eigenschaften für Werkstoff-Forschung optimiert. In sauerstoffhaltiger oder korrosiver Atmosphäre sind sie jedoch unzureichend geschützt. Daher ist ein wirkungsvoller Schutz vor Oxidations- und Korrosionsvorgängen notwendig, um den sicheren Betrieb der Bauteile unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten. Schwerpunkt der Arbeiten sind Magnetron-Sputterschichten für Einsatztemperaturen bis 900°C.

Environmental Barrier Coatings

Für den langzeitigen Einsatz als Brennkammerschindeln müssen die keramischen Faserverbundwerkstoffe gegen die extremen Bedingungen der Temperatur, Heißgaskorrosion und chemische Reaktion (speziell durch Wasserdampf) durch umgebungsstabilen (Thermal-)Schutzschichten sog. ETBCs (Environmental and Thermal Barrier Coatings).geschützt werden

 

Funktionsschichten

Aktuelle Forschungsthemen im Bereich Funktionsschichten umfassen die Entwicklungen von Hochtemperatur-Gassensoren, Elektrochemischen Energiespeichern und Oberflächen applizierten Energieautarken Sensoren.

 


Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Uwe Schulz
Abteilungsleiter

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Werkstoff-Forschung
, Hochtemperatur- und Funktionsschichten
Köln

Tel.: +49 2203 601-2543

Artikel zum Thema
Wärmedämmschichten
Oxidationsschutzschichten
Funktionsschichten
Downloads
Hochtemperatur- und Funktionsschichten (1,14 MB)
Verwandte Themen im DLR
Kompositmaterialien, Verbundmaterialien
Copyright © 2023 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR). Alle Rechte vorbehalten.