Entwicklung und Charakterisierung eines metallischen Substrats für ...

Ergebnisse und Diskussion
Abbildung 4.10: Zwei 8YSZ-Schichten sind auf einem SIKA R5 AX-Substrat mit einer 150 μm
dicken 1.4845-Zwischenschicht mittels Nasspulverspritzen aufgebracht worden: a) mit Trocknung
der ersten 8YSZ-Schicht bei 60 ℃ für 1 h, b) ohne Trocknung der ersten Schicht.
Um den Einfluss der Viskosität auf die Blasenbildung zu untersuchen, werden drei verschiedene
Suspensionen im Sprühversuch getestet. Untersucht werden die bisherige 8YSZ-
Standardsuspension, eine Suspension mit einer kurzkettigeren Ethylcellulose als Binder
(Kurze EC) und eine Suspension mit reduziertem Feststoffgehalt (red. FSG) und der
kurzkettigeren Ethylcellulose. Die Zusammensetzung der Suspensionen ist in Tab. 4.2
aufgeführt.
Tabelle 4.2: Untersuchte 8YSZ-Suspensionen unterschiedlicher Viskosität
Komponente Suspension
[Gew.-%] Standard Kurze EC Reduzierter Feststoffgehalt
Ethanol 27,8 27,8 32,6
DBE 41,9 41,9 48,9
EC 1,4 1,4 1,6
8YSZ 28,9 28,9 16,9
Viskosität der 45 mPas - 55 mPas 5 mPas - 15 mPas 5 mPas - 15 mPas
verwendeten EC
Die Viskosität der Suspensionen wird für die Scherraten 1 s −1 und 1000 s −1 charakterisiert.
Die Verwendung der Ethylcellulose mit der kürzeren Kettenlänge verringert die Viskosität
bei einer Scherrate von 1 s −1 um 80 % (Abb. 4.11). Die zusätzliche Verringerung des Feststoffgehalts
vermindert die Viskosität um 90 % bezogen auf die Standardsuspension. Die
Standardsuspension weist scherverdünnende Eigenschaften auf, d.h. bei höheren Scherraten
nimmt die Viskosität ab. Dieses Verhalten ist durchaus günstig für den Sprühprozess,
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