Durch Lösungsplasmaspritzen abgeschiedene Beschichtungen

Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe (C/C) werden häufig für thermostrukturelle Komponenten verwendet, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt. Allerdings hat Kohlenstoff eine geringe Beständigkeit in ablativen Umgebungen, was seine Anwendung in Wärmeschutzsystemen einschränkt. Dieses Problem kann durch den Schutz des Verbundwerkstoffs mit Passivierungsschichten auf der Basis von keramischen Materialien mit geringer katalytischer Effizienz bei Reaktionen mit Sauerstoff und Stickstoff bei hohen Temperaturen gelöst werden. In diesem Zusammenhang besteht das Hauptziel dieser Arbeit darin, dicke Schichten mit einem Zusammensetzungsgradienten zwischen SiO2/SiC zu synthetisieren, die mit einem neuen Verfahren, dem Hochgeschwindigkeits-Plasmaspritzen (HVSPS), auf C/C-Verbundwerkstoffe aufgebracht werden. Diese Beschichtungen entstehen durch Reaktionen zwischen dem C/C-Verbundwerkstoff und der kolloidalen Si(OH)4-Lösung, die durch einen mit einem Gleichstrombrenner erzeugten Überschallplasmastrahl versprüht wird. Der Plasmabrenner ist anders aufgebaut als herkömmliche Brenner und verlängert die Wechselwirkungszeit mit den Plasmaregionen bei hohen Temperaturen.

Autorentext
Felipe de Souza Miranda, Doktor der Luftfahrt und des Maschinenbaus mit Schwerpunkt Werkstoffe und Fertigungsverfahren (Capes Concept 6) vom Aeronautics Institute of Technology (ITA), arbeitet im Bereich der Oberflächentechnik mit Schwerpunkt auf der Materialbearbeitung durch thermisches Plasma und der Charakterisierung von Materialien für die Luft- und Raumfahrt.