- AutorIn
- Rico Drehmann
- Titel
- Haftmechanismen kaltgasgespritzter Aluminiumschichten auf keramischen Oberflächen
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-229668
- Schriftenreihe
- Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen
- Bandnummer
- 68
- Datum der Einreichung
- 17.05.2017
- Datum der Verteidigung
- 11.09.2017
- ISSN
- 1439-1597
- Abstract (DE)
- Aluminiumschichten werden durch Kaltgasspritzen auf fünf verschiedene poly- und monokristalline keramische Werkstoffe (Al2O3 , AlN, SiC, Si3N4 , MgF2 ) appliziert. Dabei erfolgt eine Variation der Substrattemperatur und der Partikelgröße. Ausgewählte Proben werden einer nachfolgenden Wärmebehandlung unterzogen. Die im Fokus der Arbeit stehende Erforschung der an der Grenzfläche zwischen Aluminium und Keramik wirkenden Haftmechanismen erfolgt sowohl mithilfe einer mechanischen Charakterisierung (Stirnzugversuche) als auch durch verschiedene mikroskopische, spektroskopische und hochauflösende Methoden. Die Bewertung der Untersuchungsergebnisse zeigt, dass im Allgemeinen ein Anstieg der Haftzugfestigkeit mit steigender Substrat- und Wärmebehandlungstemperatur sowie mit zunehmender thermischer Effusivität des Substratwerkstoffs zu verzeichnen ist. Eine vergleichbare Auswirkung hat innerhalb bestimmter Grenzen die Zunahme der Partikelgröße. Mit der Heteroepitaxie wird neben der mechanischen Verklammerung ein weiterer wichtiger Haftmechanismus kaltgasgespritzter metallischer Schichten auf keramischen Substraten identifiziert. Die Ausbildung von quasiadiabatischen Scherbändern und statische Rekristallisationsprozesse wirken dabei als wichtige begleitende Mechanismen. Als Nachweis für heteroepitaktisches Wachstum ist die Existenz von (annähernd) parallelen, senkrecht oder geneigt zur Grenzfläche stehenden Ebenenpaaren, die eine geringe Gitterfehlanpassung aufweisen, zu werten. Der Vergleich mit PVD-Schichten zeigt, dass in Bezug auf die Orientierung von Gitterebenen verschiedene Mechanismen der Heteroepitaxie existieren, die von der atomaren Mobilität des Beschichtungswerkstoffs bestimmt werden.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Kaltgasspritzen, Haftmechanismen, Aluminium, polykristalline und monokristalline Keramiken, Aluminiumoxid (Al2O3 ), Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4 ), Magnesiumfluorid (MgF2 ), Heteroepitaxie, statische Rekristallisation, Haftzugfestigkeit, Substrattemperatur, Wärmebehandlung, Partikelgröße, quasiadiabatische Scherinstabilitäten, thermische Effusivität, hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM)
- Freie Schlagwörter (EN)
- Cold spray, bonding mechanisms, aluminum, polycrystalline and single-crystalline ceramics, alumina (Al2O3), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si3N4), magnesium fluoride (MgF2), heteroepitaxy, static recrystallization, tensile bond strength, substrate temperature, heat treatment, particle size, adiabatic shear instabilities, thermal effusivity, high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)
- Klassifikation (DDC)
- 620
- Normschlagwörter (GND)
- Kaltspritzen, Aluminium, Aluminiumnitrid, Magnesiumfluorid, Heteroepitaxie, Rekristallisation, Wärmebehandlung, Teilchengröße
- GutachterIn
- Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Lampke
- Prof. Dr.-Ing. Thomas Klassen
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-229668
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 17.10.2017
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch