Suspensionsgespritzte keramische Schichten: Das Potential einer neuen Spritztechnologie

Thermisches Spritzen mit Suspensionen, auch Suspensionsspritzen genannt, ist eine Technologie in der Gruppe der thermischen Spritzverfahren, die in den letzten Jahrzehnten ein zunehmendes Forschungsinteresse weckte. Anstelle von Pulvern werden Suspensionen als Spritzzusatz verwendet, wobei die Vorteile des Suspensionsspritzens hauptsächlich beim Plasmaspritzen (APS) und Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) zur Anwendung kommen. Es können fein dispergierte Materialien mit Partikelgrößen im Nanometerbereich bis zu einigen Mikrometern direkt verarbeitet werden ohne die Notwendigkeit teure, für das thermische Spritzen geeignete Pulver herzustellen. Neben der Entwicklung von geeigneten Suspensionen ist eine Anpassung der Systemanlage zum Fördern und Injizieren der Suspension in die Plasmafackel oder Hochgeschwindigkeitsflamme notwendig.Die Vorteile und Einsatzmöglichkeiten des Suspensionsspritzens sind vielfältig. Ein wichtiges Merkmal dieses Verfahrens ist die Möglichkeit einer Anpassung der Suspensionsformulierungen und Spritzverfahren um maßgeschneiderte Beschichtungslösungen zu erreichen. Eine Übersicht über die Entwicklung von suspensionsgespritzten keramischen Beschichtungen für Anwendungen zur elektrischen Isolation, Photokatalyse, Verschleißschutz oder Wärmedämmschichten wird vorgestellt. Für diese Schichten wurden meist herkömmliche Rohstoffe wie Aluminiumoxid, Titanoxid, Chromoxid, oder Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid verwendet.