Entwicklung von Prozessparametern für HVAFgespritzte Heizschichten aus Al0.5CoCrFeNiZr0.5Si0.2- Hoch-Entropie-Legierungen

Diese Studie untersucht die Entwicklung geeigneter Prozessparameter für die mittels High Velocity Air Fuel (HVAF) gespritzten Hochentropielegierungen Al0.5CoCrFeNi und Al0.5CoCrFeNiZr0.5Si0.2 zur Anwendung als widerstandsbasierte Heizschichten. Mithilfe eines statistischen Versuchsplans (Design of Experiments, DoE) werden die Einflüsse des Spritzabstands und des Stickstoff-Trägergasstroms auf die Beschichtungsmorphologie, insbesondere hinsichtlich Porosität und Oxidation, systematisch untersucht. Insgesamt zeigten sich geringe Spritzabstände in Kombination mit moderaten Stickstoffströmen als vorteilhaft für eine hohe Abscheideeffizienz und die Herstellung dichter Beschichtungen. Für die neu entwickelte Zr- und Si-haltige Legierung konnten Beschichtungen mit einer Porosität von Φ < 0,4 % erzielt werden. Oxidation stellt jedoch weiterhin eine wesentliche Herausforderung für dieses Legierungssystem dar. Insbesondere wurden interlamellare Oxide identifiziert, die über alle untersuchten Parametersätze hinweg auftreten und hauptsächlich aus Al- und Zr-Oxiden bestehen. Der Einfluss der Oxidphasen auf die elektrischen Eigenschaften und Heizleistung sowie Möglichkeiten zur Reduzierung der Oxidation sind Gegenstand weiterführender Untersuchungen.