Simulation of plasma-sprayed thermal barrier coatings using a hierarchical computer model

• Applicant: Privatdozent Dr. Martin Bäker
• Subject Area: Materials in Sintering Processes and Generative Manufacturing Processes
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5396482

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Modells zur Vorhersage der Mikrostruktur plasmagespritzter Wärmedämmschichten. Derartige Schichten werden im Hochtemperaturbereich, insbesondere im Turbinenbau, eingesetzt um die Betriebstemperatur hochbelasteter Bauteile zu verringern. Wegen der komplexen Vorgänge beim Plasmaspritzprozess ist es zur Zeit nicht möglich, die Struktur solcher Schichten vorherzusagen, so dass das Einsatzpotenzial dieser Systeme nicht vollständig ausgeschöpft werden kann. Das in diesem Projekt zu entwickelnde Modell soll deshalb nicht nur dazu dienen, das Verständnis des Plasmaspritzprozesses selbst zu vertiefen, sondern soll auch die Optimierung bestehender und den Aufbau neuer Schichtsysteme erleichtern. Da beim Plasmaspritzprozess verschiedene Längenskalen involviert sind, kann ein solcher Modellaufbau nur gelingen, wenn Modelle auf verschiedenen Längenskalen aneinander gekoppelt werden, so dass eine hierarchische Modellstruktur aufgebaut wird. Hauptziel des Antrages ist deshalb die Entwicklung eines solchen gekoppelten Modells. Dabei wird besonderes Gewicht auf die experimentelle Verifizierung der einzelnen Teilmodelle gelegt.

• DFG Programme: Research Grants