Team Funktionsschichten
Das Team entwickelt Schichtsysteme mit zusätzlichen funktionalen Eigenschaften wie z.B. Sensoreigenschaften, Selbstheilungsfähigkeiten oder erhöhter Belastungstoleranz. Dazu kombiniert das Team die Errungenschaften der Teams für Hochtemperatur-Schutzschichten und für thermische Beschichtungstechnik. Eine weitere Aktivität ist die Entwicklung von Funktionsschichten für Gastrennanwendungen oder für Festoxid-Brennstoffzellen. Darüber hinaus werden innovative, speziell für Funktionsschichten geeignete Beschichtungsprozesse, wie z. B. das Aerosolabscheideverfahren, entwickelt.
Zusätzliche Funktionalitäten in Hochtemperaturschichten
Sensorische Eigenschaften werden in YSZ-basierte Wärmedämmschichten (TBCs) mit Hilfe eines angepassten Laser-Cladding-Prozesses für die Abscheidung von Thermoelementen hinzugefügt, ohne die TBC-Struktur zu degradieren. Die Einbettung wird dann durch eine anschließende Abscheidung auf YSZ durch einen atmosphärischen Plasmaspritzprozess (APS) erreicht. Auch andere Sensoren, wie z. B. Dehnungssensoren, können über diesen Ansatz hergestellt werden. Selbstheilende TBCs können durch Zugabe von spezifischen MoSi2-Pulvern in die YSZ-TBC-Schicht hergestellt werden. Eine Anpassung des APS-Prozesses ist notwendig, um die Zersetzung des MoSi2-Pulvers zu vermeiden. Dieser Ansatz kann auch für andere Schutzschichtsysteme verwendet werden.
Belastungstolerante Schichtsysteme
Das Team nutzt das Suspensionsplasmaspritzen (SPS) und die physikalische Gasphasenabscheidung (PS PVD), um kolumnar strukturierte Beschichtungen mit extremer Belastungstoleranz zu entwickeln.
Dichte Funktionale Schichten
Das Team nutzt fortschrittliche thermische Spritztechniken, um verschiedene Funktionsschichten mit hoher Gasdichtigkeit herzustellen, z.B. für Anwendungen als Sauerstoff- oder Wasserstoffseparationsmembranen, als Elektrolyte in Festoxidbrennstoffzellen (SOFCs) oder als Chromverdampfungsbarrieren in SOFCs. Darüber hinaus werden die Entwicklungen zur Herstellung von Umweltbarriereschichten (EBCs) genutzt.