Entwicklung neuer oxidischer Wärme - Forschungszentrum Jülich

8 Charakterisierung von plasma-gespritzten, neuen Wärmedämmschichten im Vergleichzu YSZ – Schichten 103eine rasterelektronenmikroskopische Untersuchung eines Querschliffs einer zyklierten Probedurchgeführt.In Abbildung 72 sind die entsprechenden Aufnahmen der Mikrostruktur wiedergegeben. Man erkenntin der linken Abbildung bereits die Ausbildung einer TGO-Schicht, obwohl die Zeit bei erhöhterTemperatur nur etwa 100 * 5 min = 500 min ˜ 8.3 h betrug. Dies erklärt sich aus der recht hohenBondcoat-Temperatur von 1050 °C. Die Schichtmikrostruktur ist im oberflächennahen Bereich nichtsignifikant verschieden von der Struktur des bei der Zyklierung kühleren Bereichs in der Nähe desBondcoats. Die rechte Abbildung zeigt in höherer Vergrößerung einen oberflächennahen Bereich derzyklierten Schicht. Zum Vergleich kann hier Abbildung 50 herangezogen werden, in der derAusgangszustand gezeigt wird. Auch hier lässt sich kein signifikanter Unterschied erkennen. Diesdeutet auf eine bessere Temperaturbeständigkeit des SrZrO 3 im Vergleich zum BaZrO 3 hin. Zudemsollte hier erwähnt werden, dass die Schichten im Randbereich abgeplatzt sind und zwar lief der Rissnahe der Grenzfläche WDS/BC. Das im Vergleich zum YSZ frühe Versagen der Schicht lässt sichdamit eher auf eine niedrige Risszähigkeit zurückführen und nicht auf die mangelnde thermischeStabilität. Der Ausdehnungskoeffizient dieses Materials war ja eher höher als der von YSZ (Abbildung24), so dass die thermisch induzierten Spannungen niedriger sein sollten. Eine weitere Diskussiondieses Versagens folgt in Kap. 8.5.2. .Intensität [willk. Einheiten]160140120100806040200unten: SrZrO 3Pulver (151101)Mitte: Spritzzustand SrZrO 3-Schichtoben: zyklierte SrZrO 3-SchichtSrZrO 3orthorhombisch 44-0161SrZrO 3kubisch 23-0561 (HT-Messung)ZrO 2monoklin 37-1484ZrO 2hexagonal 37-003120 30 40 50 60 70 802θAbbildung 71 Röntgendiffraktometrie-Ergebnisse von SrZrO 3 -Schichten im Ausgangszustand undnach der Zyklierung bei 1250 °C Oberflächentemperatur für 100 Zyklen. Zusätzlich sind die stärkstenPeaklagen der auftretenden Phasen angegeben.