Hochgeschwindigkeitsflammspritzen mit Suspensionen aus nano- und submikronskaligen Oxidpulvern

Das Thermische Spritzen feinstrukturierter Pulverwerkstoffe im mikron, submikron- oder nanoskaligen Bereich kann über den Einsatz agglomerierter Spritzpulver erfolgen, welche mit den bekannten Standardverfahren wie dem atmosphärischen Plasmaspritzen (APS) oder über das überschallschnelle Flammspritzen (HVOF) verarbeitet werden. Alternativ besteht die Möglichkeit solche Pulver in eine Suspension zu überführen, indem sie in einem Dispergiermittel (zum Beispiel Wasser oder Alkohol) eingearbeitet und stabilisiert werden. Die zugehörigen Verfahren werden allgemein als Suspensionsspritzen bezeichnet, im Falle des Plasmaspritzens spricht man vom Suspensionsplasmaspritzen (SPS), beim überschallschnellen Flammspritzen vom Hochgeschwindigkeitssuspensionsflammspritzen, S-HVOF oder HVSFS abgekürzt. Beide Methoden eignen sich grundsätzlich, um Schichten mit einer besonders feinen Gefügestruktur herzustellen. HVSFS ist dabei besonders für Anwendungen interessant, in denen dichte und gut haftende Schichtstrukturen gefordert werden. Die folgende Abhandlung stellt aktuelle Arbeiten und Ergebnisse am Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) vor, welche im Rahmen der Entwicklung eines Suspensionsflammspritzbrenners entstanden sind. Einige potentielle industrielle Anwendungen werden ebenfalls vorgestellt.