Synthese, thermische Stabilität und Oxidationsverhalten von MoAlB-Dünnschichten

• Antragsteller: Professor Jochen M. Schneider, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530828152

Ziel des Projektes ist die erstmalige Erforschung der thermischen Stabilität und des Oxidationsverhaltens von MoAlB-Dünnschichten mit Dicken >10 Mikrometern. Zur Bestimmung des Anwendungspotentials der MoAlB-Dünnschichten in chemisch und thermisch herausfordernden Umgebungen werden sowohl Daten zur thermischen als auch zur chemischen Stabilität bzw. dem Oxidationswiderstand benötigt. In vorangegangenen Arbeiten konnten wir die erstmalige Synthese unterdichter und dichter MoAlB-Dünnschichten im Labormaßstab sowie die einzige in der Literatur verfügbare Oxidschicht-Dickenmessung von MoAlB-Dünnschichten berichten: Die Ergebnisse zeigen, dass die Oxidationskinetik der MoAlB-Dünnschichten bei 1200°C an Luft vergleichbar der von MoAlB-Vollkeramiken und damit deutlich geringer als die in der Literatur für Ti2AlC-Vollkörper ist; jedoch sind die zugrundeliegenden Mechanismen für MoAlB-Dünnschichten bisher ungeklärt. Auf der Grundlage einer temperatur- und zeitabhängigen Studie des Oxidationsverhaltens sollen belastbare Daten zur Oxidationskinetik von MoAlB-Dünnschichten ermittelt und daraus ein Verständnis der zugrundeliegenden Oxidationsmechanismen erarbeitet werden. Die Ergebnisse sollen mit Literaturdaten zu MoAlB und anderen Schutzschichten, insbesondere TiAlN and TiAlB2, verglichen werden, die derzeit im Rahmen eines anderen DFG-geförderten Forschungsprojektes bei Materials Chemistry untersucht werden. Diese Arbeiten liefern einen direkten Beitrag zum verständnisbasierten Design zukünftiger Hochtemperaturschutzschichten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen