Bewertung und Optimierung von Konzepten zur Verbesserung des Einsatzverhaltens von ZrO 2-Wärmedämmschichtsystemen:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
IKM
1997
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| Schriftenreihe: | Institut für Keramik im Maschinenbau <Karlsruhe>: IKM-Schriftenreihe
19 |
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INHALTSVERZEICHNIS
I
SYMBOLVERZEICHNIS
VI
1.
EINLEITUNG
3
1.1
MOTIVATION
3
1.2
LOESUNGSWEGE
ZUR
ERHOEHUNG
DER
PROZESSTEMPERATUR
3
1.3
ANFORDERUNGEN
AN
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEME
4
1.4
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
5
2.
GRUNDLAGEN
7
2.1
AUFBAU
VON
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMEN
7
2.1.1
TEILSTABILISIERTES
ZRO
2
ALS
WAERMEDAEMMSCHICHT
8
2.1.2
MCRAIY-AUFLAGESCHICHT
ALS
HAFTVERMITTLERSCHICHT
13
2.1.3
INCONEL
617
ALS
GRUNDWERKSTOFF
15
2.2
HERSTELLUNG
VON
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMEN
16
2.3
BETRIEBSVERHALTEN
VON
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMEN
18
3.
EXPERIMENTELLE
METHODEN
19
3.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTEN
19
3.1.1
MIKROSKOPISCHE
CHARAKTERISIERUNG
19
3.1.2
BESTIMMUNG
DER
POROSITAET
20
3.1.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
THERMOPHYSIKALISCHEN
EIGENSCHAFTEN
23
3.1.4
CHARAKTERISIERUNG
DES
ELASTIZITAETSMODULS
24
3.1.5
ROENTGENOGRAPHISCHE
PHASENANALYSE
29
3.1.6
ROENTGENOGRAPHISCHE
EIGENSPANNUNGSANALYSE
30
3.2
PRUEFUNG
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEME
32
3.2.1
HAFTFESTIGKEITSVERSUCHE
32
3.2.1.1
SIRNZUGVERSUCH
NACH
DIN
50160
B25
34
3.2.1.2
4-PUNKTBIEGVERSUCH
35
3.2.2
ISOTHERME
GLUEHVERSUCHE
41
3.2.3
ZYKLISCH-OXIDATIVE
VERSUCHE
42
3.2.4
THERMOZYKLIERVERSUCHE
43
4.
FE-SPANNUNGSANALYSE
EINES
THERMOZYKLLERTEN
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMS
45
4.1
MODELLIERUNG
45
4.2
BERECHNUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNGEN
46
4.3
BERECHNUNG
DER
SPANNUNGSVERTEILUNGEN 48
4.4
QUALITATIVE
BETRACHTUNG
DER
SPANNUNGEN
BEI
THERMISCHER
BEANSPRUCHUNG
48
II
INHALTSVERZEICHNIS
5.
BEWERTUNG
VON
KONZEPTEN
ZUR
VERBESSERUNG
DES
EINSATZVERHALTENS
VON
ZRO
2
-WAERMEDAEMMSCHLCHTSYSTEMEN
51
5.1
ENTWICKLUNG
VON
KONZEPTEN
ZUR
VERBESSERUNG
DES
EINSATZVERHALTENS
VON
ZRO2-WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMEN
51
5.2 BEWERTUNG
DER
ENTWICKELTEN
KONZEPTE
55
5.2.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTEN
55
5.2.1.1
GEFUEGEAUFBAU
UND
MIKROSTRUKTUR
55
5.2.1.2
ELASTISCHE
EIGENSCHAFTEN
58
5.2.1.3
THERMOPHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
59
5.2.1.4
PHASENZUSAMMENSETZUNG
63
5.2.2
OXIDATIVES
VERHALTEN
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEME
64
5.2.2.1
OXIDATIONS
UND
INTERDIFFUSIONSMECHANISMEN
64
5.2.2.2
DEGRADATIONSMECHANISMEN
71
5.2.3
THERMOZYKLISCHES
VERHALTEN
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEME
75
5.2.3.1
TEMPERATURWECHSELBESTAENDIGKEIT
UND
DEGRADATIONSMECHANISMEN
75
5.2.3.2
FE-SPANNUNGSANALYSE
81
5.2.3.3
VERGLEICH
DER
ZEITLICHEN
SPANNUNGSVERLAEUFE
87
5.2.4
SCHLUSSFOLGERUNG
90
6.
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
OPTIMIERUNG
DES
EINSATZVERHALTENS
VON
8%
Y
2
O
3
-
ZRO
2
-
DUPLEX
WAERMEDAEMMSCHICHTEN
92
6.1
OPTIMIERUNG
DER
GEFUEGESTRUKTUR
94
6.1.1
GEFUEGEAUSBILDUNGSMECHANISMEN
94
6.1.2
MASSNAHMEN
ZUR
POROSITAETSKONTROLLE
97
6.1.2.1
AUSWIRKU
NG
AUF
DAS
GEFUEGE
100
6.1.2.2
AUSWIRKUNG
AUF
DAS
MECHANISCHE
UND
THERMOZYKLISCHE
VERHALTEN
103
6.2
OPTIMIERUNG
DER
HAFTUNG
111
6.2.1
HAFTUNGSMECHANISMEN
111
6.2.2
MASSNAHMEN
ZUR
STEIGERUNG
DER
HAFTFESTIGKEIT
112
6.2.2.1
AUSWIRKUNG
AUF
DIE
HAFTFESTIGKEIT
112
6.2.2.2
AUSWIRKU
NG
AUF
DAS
THERMOZYKLISCHE
VERHALTEN
118
6.3
OPTIMIERUNG
DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDES
119
6.3.1
EIGENSPANNUNGSAUSBILDUNGSMECHANISMEN
119
6.3.2
MASSNAHMEN
ZUR
EIGENSPANNUNGSKONTROLLE
120
6.3.2.1
AUSWIRKUNG
AUF
DEN
EIGENSPANNUNGSZUSTAND
121
6.3.2.2
AUSWIRKUNG
AUF
DAS
MECHANISCHE
UND
THERMOZYKLISCHE
VERHALTEN
124
INHALTSVERZEICHNIS
II
7.
ALTERUNGSPROZESSE
IN
8%
Y
2
O
3
-ZRO
2
-WAERMEDAEMMSCHLCHTEN
AUFGRUND
THERMISCHER
BEANSPRUCHUNG
126
7.1
VERAENDERUNG
DER
GEFUEGEMERKMAIE
UND
DER
EIGENSCHAFTEN
126
7.2
VERAENDERUNG
DER
HAFTFESTIGKEIT
138
7.3
VERAENDERUNG
DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDES
141
7.3.1
DEGRADATIONSMECHANISMEN
AUFGRUND
ZYKLISCH-OXIDATIVER
BELASTUNG
141
7.3.2
EIGENSPANNUNGSZUSTAND
NACH
ZYKLISCH
OXIDATIVER
BELASTUNG
144
8.
ZUSAMMENFASSUNG
147
9.
LITERATURVERZEICHNIS
151
10.
ANHANG
159
A1
MODELLIERUNG
DER
POROSITAET
ZUR
ERMITTLUNG
DER
ROENTGENOGRAPHISCHEN
ELASTIZITAETSKONSTANTEN
DER
WAERMEDAEMMSCHICHTEN
159
A2
MISCHUNGSREGELN
163
A3
SPANNUNGSKORREKTUR
FUER
SCHICHTABTRAG
AN
DREISCHICHTVERBUNDEN
163
A4
WICHTIGSTE
EIGENSCHAFTEN
DER
SYSTEME,
DIE
IM
RAHMEN
DER
WEITERFUEHRENDEN
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
OPTIMIERUNG
DES
EINSATZVERHALTENS
VON
8%Y2O3-ZRO2
WAERMEDAEMMSCHICHTSYSTEMEN
(KAPITEL
6)
UNTERSUCHT
WORDEN
SIND
165 |
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