Einfluss der Wärmebehandlung auf Mikrostrukturund thermophysikalische Eigenschaften von Plasmagespritzten ZrO2–7%Y2O3- und La2Zr2O7-Schichten

Wärmedämmschichten (WDS) sind mit Gasturbinen untrennbar verbunden. Die Mikrostruktur dieser Schichten hat einen maßgeblichen Einfluss auf ihre physikalischen Eigenschaften. Als gemeinsames Merkmal der Mikrostruktur von Plasmaspritzschichten ist die Porosität eine wesentliche Einflussgröße, da ihre Entwicklung sehr stark von den Prozesseigenschaften abhängt. Es ist daher erforderlich, die quantitativen Verhältnisse zwischen Mikrostruktur und physikalischen Eigenschaften zu ermitteln, um eine optimale Schichtmikrostruktur zu gestalten. Die Einschränkungen, die den Einsatz von herkömmlichen WDS mit sich bringen, haben dazu geführt, dass neue vielversprechende Deckschichtwerkstoffe erforscht werden. Um eine mögliche Gefügeumwandlung der Schichten als Folge der Wärmebehandlung und auch um die thermophysikalischen Eigenschaften der WDS aus ZrO2–7%Y2O3 (Massenanteil) und La2Zr2O7-Werkstoffen untersuchen zu können, wurden innerhalb dieser Studie freistehende Schichten mit unterschiedlicher Porosität erzeugt. Nach einer Wärmebehandlung von 50 Stunden und 100 Stunden bei 1150°C wurden die Schichten charakterisiert, um ihre Morphologie, Phasenzusammensetzung, Porosität und Wärmeleitfähigkeit zu untersuchen.