Rißbildung durch Laserschock. Bewertung von Wärmedämmschichten

Für den Einsatz von keramischen Wärmedämmschichten ist deren Beständigkeit gegen thermozyklische Beanspruchung von entscheidender Bedeutung. Wegen der besonderen Bedeutung von nichtelastischen Vorgängen (Hochtemperaturkriechen) werden Modellexperimente an einem Spezialglas durchgeführt. An dicken Glasplatten kann durch kurzzeitige Oberflächenerwärmung mittels Laser die Spannungsumkehr durch Hochtemperaturkriechen und deren Schädigungswirkung (bleibende Restverformung, Rißbildung) quantitativ untersucht werden. Durch Experimente zur Randerwärmung dünner Glasscheiben gestattet gelingt es die Umlenkung von Vertikalrissen in Umfangsrisse zu studieren und bruchmechanisch zu beschreiben. Die Oberflächenerwärmung von plasmagespritzten Wärmedämmschichten mittels Leistungslaser schafft die Vorraussetzung dafür, daß verschiedene Schädigungsmechanismen gezielt ausgelöst und untersucht werden können. Die bei thermozyklischer Schichtbelastung in Abhängigkeit von maximaler Oberflächentemperatur und Zyklenzahl beobachtete Schichtschädigung wird durch ein Schädigungsdiagramm beschrieben. Es wird gezeigt, daß für das Schichtversagen die Alterung des Schichtwerkstoffes eine entscheidende Rolle spielt.