Entwicklung neuer oxidischer Wärme - Forschungszentrum Jülich

7 Herstellung plasmagespritzter Schichten 81wirkt möglicherweise der Bildung einer dichten Schicht entgegen. Dies kann die Bildung vieler feinerPoren erklären, die in Abbildung49 deutlich zu erkennen sind. Dies ist auch ein deutlicherUnterschied zu den YSZ – Schichten, in denen der Feinanteil der Porenverteilung primär Mikrorissenzugeschrieben werden kann.Auf der anderen Seite gewährleisten die heißen Spritzbedingungen ein gutes Aufschmelzen derPulver. Damit wird die Umwandlung der kinetischen Partikelenergie in plastische Energie vereinfacht,die Partikel prallen weniger leicht elastisch ab, der Auftragswirkungsgrad steigt.kummulatives Porenvolumen [%]25201510502-21202-21302-21401-48501-486YSZ-Standard-Schicht00,001 0,01 0,1 1 10 100Porenradius [µm]Abbildung 47 Porositätsverteilungen von plasmagespritzten SrZrO 3 -Schichten sowie zum Vergleicheiner Standard YSZ-Schicht ermittelt über die Quecksilberporosimetrie.Die beiden Schichten, die mit eher kalten Prozessparametern (01-486 und 02-214) hergestellt wurden,zeigen beide eine deutliche Verschiebung des Feinanteils hin zu größeren Porenradien. Die mittlerenPorenradien in diesem Bereich liegen bei etwa 130 nm für die heißen und bei 300 nm für die eherkalten Spritzbedingungen. Im Vergleich dazu haben die YSZ–Schichten Porenradien von etwa 200 nmim Bereich des Feinanteils (s. Abbildung 47). Dies hat, wie in Kap. 8.4, diskutiert wird einen Einflussauf das Sinterverhalten der Schichten. Eine mögliche Erklärung für die Verschiebung des Feinanteilshin zu größeren Porengrößen kann die niedrigere kinetische Energie der Partikel sein, die eineschlechtere Verdichtung auch der abdampfenden Gase und damit größere zurückbleibende Poren zurFolge hat. Auf der anderen Seite wird die geringere mittlere Partikeltemperatur bei den kühlerenSpritzbedingungen zu einer Reduzierung der abgedampften Gasmenge führen. Dies kann eventuelldie relativ niedrigen Porositäten der kühl gespritzten Schichten im Vergleich zu den heiß gespritztenerklären. Sicherlich sind weitere Untersuchungen zur Klärung dieses Phänomens erforderlich.Wie bereits mehrfach erwähnt, zeigte sich beim SrZrO 3 , dass das Material ähnlich wie BaZrO 3 beimPlasmaspritzen zur Zersetzung neigt. Röntgendiffraktometrie-Ergebnisse belegen, dass dasAusgangs-Pulver im wesentlichen aus orthorhombischem SrZrO 3 besteht, wobei auch einige geringeBestandteile von kubischem SrZrO 3 vorhanden sind. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen