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Jana Joeris

• In dieser Arbeit werden Wärmedämmschichten mittels Suspensionsplasmaspritzverfahren (SPS) und Plasma Spray-Physical Vapor Deposition (PS-PVD) hergestellt, um die Schichtlebensdauer zu verlängern. Zur Erreichung dieses Ziels wird eine oxiddispersionsverstärkte (ODS) Schicht auf den Bondcoat aufgetragen, die den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Bondcoat und Topcoat angleicht und Spannungen reduziert. In einem zweiten Ansatz werden Bondcoats voroxidiert. Die Voroxidation des Bondcoats geht mit der Bildung einer thermisch gewachsenen Oxidschicht einher, die das Schädigungsverhalten der Wärmedämmschicht verändert. Beide Vorgehensweisen verlängern die Lebensdauer der Wärmedämmschicht beim thermischen Zyklieren um ein Vielfaches. Durch Evaluation der Material-, Plasmagas- und Prozessparameter kann die Temperaturwechselbeständigkeit weiter erhöht werden. Die Forschung erfolgte im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Transregio 103 "Vom Atom zur Turbinenschaufel".
• In this work, thermal barrier coatings are produced using Suspension Plasma Spraying (SPS) and Plasma Spray-Physical Vapor Deposition (PS-PVD) processes to extend the coating lifetime. To achieve this goal, an oxide dispersion-strengthened (ODS) layer is applied to the bond coat, aligning the thermal expansion coefficient between the bond coat and top coat and reducing stress. Pre-oxidation of the bond coat accompanies the formation of a thermally grown oxide layer, altering the damage behavior of the thermal barrier coating. Both approaches significantly extend the lifespan of the thermal barrier coating. By evaluating material and process parameters and optimizing plasma gas parameters, the resistance to thermal cycling can be further enhanced. This research was conducted as part of the Collaborative Research Center Transregio 103 "From Atoms to Turbine Blades".