Entwicklung dichter Si-Beschichtungen mittels Atmosphärischen Plasmaspritzens

In modernen Strahltriebwerken werden keramische Faserverbundwerkstoffe mit thermisch gespritzten Schutzschichten eingesetzt, deren Lebensdauer u. a. von den Eigenschaften eingesetzter Si-Haftschichten abhängt. Im Rahmen dieser Studie wurden dazu Si-Beschichtungen mittels Atmosphärischen Plasmaspritzens (APS) hergestellt und charakterisiert. Die Prozessparameter wurden zur Herstellung dichter und oxidarmer Si-Beschichtungen variiert. Die Partikeltemperaturen sowie -geschwindigkeiten wurden mithilfe optischer Partikeldiagnostik ermittelt. Die Si-Beschichtungen wurden auf ihre Oberflächentopografie, Schichtstrukturen, Mikrohärte sowie Eindringmodule hin untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die durchschnittlichen Partikeltemperaturen und -geschwindigkeiten unter allen Spritzkonditionen für den eingesetzten Drei-Kathoden-Plasmaspritzprozess im Allgemeinen auf einem sehr hohen Niveau sind. Alle Si-Beschichtungen weisen dadurch eine dichte Schichtstruktur und eine geringe Anzahl von Oxideinschlüssen auf, wobei der Auftragwirkungsgrad des Si-Pulvers jedoch begrenzt ist.