Stoffschlüssige Grenzflächenübergänge beim thermischen Beschichten mit Lichtbogen- und Plasmaspritzprozessen

Zur Herstellung besonders hochwertiger Beschichtungen wird in diesem Teilprojekt das Lichtbogen- und Plasmaspritzen in XHV-adäquater Argon- oder Stickstoffatmosphäre erforscht. Als notwendige Oberflächenvorbehandlung für den Spritzprozess sind Möglichkeiten zur Desoxidation der Substratoberfläche durch Integration des Korundstrahlens in die XHV-adäquate Atmosphäre der Prozesskammer zu untersuchen und zu entwickeln. Die in die Schichtbaustelle eintreffenden Spritzpartikel sollen eine vollständig stoffschlüssige Benetzung vollziehen, sodass in den Grenzflächenübergängen eine metallurgische Anbindung entsteht, die den Charakter einer Hartlötverbindung aufweist. Somit werden erheblich höhere Haftfestigkeiten zum Substrat sowie im Schichtgefüge im Vergleich zu konventionellen thermischen Beschichtungsprozessen erwartet. Ferner werden physikalisch-chemische Berechnungen zur Interdiffusion der Grenzflächenübergänge durchgeführt, um hieraus Modelle zu entwickeln, aus denen das Potenzial für den Stoffschluss im Grenzflächenübergang abgeleitet werden kann. Parallel dazu werden die technischen Voraussetzungen inklusive Sensorik geschaffen, Lichtbogendraht- und (Pulver-) Plasmaspritzprozesse in silandotierten und somit sauerstofffreien Prozessgasatmosphären durchzuführen zu können.