Neue Beschichtungstechnologien zur Abscheidung von Hochtemperaturschutzschichten

Mit dem Gasfluss- und Hochtemperaturgasfluss-Sputtern wurden zwei neue Sputterprozesse zur wirtschaflichen Beschichtung von Gasturbinenkomponenten mit Hochtemperaturschutzschichten erfolgreich entwickelt und deren Leistungsfähigkeit für den industriellen Einsatz evaluiert. Die vorliegende Arbeit vermittelt ein tieferes Verständnis dieser Beschichtungsprozesse und dokumentiert die Entwicklung und die Auslegung der wesentlichsten Systeme einer industriellen Gasfluss-Sputteranlage. Bei den Systemen handelt es sich um das Anlagen-, Beschichtungs-, Wärmeübertragungs- und Bauteilbewegungssystem. Die Gegenüberstellung des Gasfluss-Sputterns mit den etablierten Beschichtungsverfahren zur Abscheidung von Hochtemperaturschutzschicht sowie eine Marktanalyse zu Gasturbinen bildete die Motivation zur Entwicklung der neuen Beschichtungsverfahren. Die Situation am Gasturbinenmarkt sowie die Trends wurden anhand einer Sekundärforschung ermittelt, die auf der Auswertung von Informationsmaterial der nahmenhaftesten Hersteller von Industrie- und Flugtriebwerksgasturbinen sowie von Hochtemperaturschutzschichten beruht. Das Fraunhofer-Institut für Schicht und Oberflächentechnik entwickelt mit der Wirtschaft und öffentlichen Auftraggebern industrielle Beschichtungsprozesse sowie Schichtanwendungen, erforscht neue Schichtsysteme sowie Schichtwerkstoffe und führt Schichtcharakterisierungen durch.