Entwicklung neuer oxidischer Wärme - Forschungszentrum Jülich

4 Konventionelle Wärmedämmschichtsysteme 31Abbildung 10 Phasendiagramm von YSZ [95].Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass YSZ-Wärmedämmschichten bei einerLangzeitanwendung oberhalb 1200 °C Phas enumwandlungen durchlaufen, die eine deutlicheVerschlechterung der Zykliereigenschaften erwarten lassen.Ein weiterer bei hohen Temperaturen einsetzender Degradationsprozess in YSZ-Wärmedämmschichten ist das sogenannte Sintern. Obwohl bei diesem Prozess im Vergleich zuSintervorgängen wie sie bei pulvermetallurgischen Bauteilen auftreten nur geringfügigeVolumenänderungen im Prozentbereich beobachtet werden [79], können die damit einhergehendenEigenschaftsänderungen, wie z.B. der Anstieg des Elastizitätsmoduls [96, 97] bzw. die Abnahme derDehnungstoleranz [98], sehr ausgeprägt sein. Mikroskopisch kann dieses Verhalten durch einteilweises Versintern der interlamellaren Risse in der WDS erklärt werden [99, 96]. Diskutiert wirdauch ein Versintern von kleinen, intralamellaren Rissen [90, 96]. Die damit verbundene Zunahme derSteifigkeit der Spritzlamellen könnte die bereits bei niedrigen Temperaturen (etwa 1000°C)beobachteten E-Modulerhöhungen erklären.Einen deutlichen Einfluss auf das Sinterverhalten von APS-YSZ-Schichten hat derVerunreinigungsgehalt und dabei besonders SiO 2 und Al 2 O 3 [79]. Schichten mit etwa 1700 ppmVerunreinigungen zeigen in etwa doppelt so hohe Sinterraten wie Schichten mit nur 600 ppm. AlsYSZ-Pulver wurde deshalb ein Material mit geringen SiO 2 -(200 ppm) und Al 2 O 3 -(500 ppm) Gehaltenausgewählt.