Entwicklung von Gradientenschichten auf Übergangsmetallen durch reaktive Precursorbeschichtung (Band 4)

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Refraktärmetalle wie Hafnium, Niob und Molybdän weisen hohe Härte und hohe Schmelzpunkte auf, was sie zu interessanten Kandidaten für Hochtemperaturanwendungen macht. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob diese Metalle als Basis zur Herstellung eines Metall-Keramik-Verbundwerkstoffs geeignet sind. Aufgrund ihrer Affinität zur Bildung von Carbiden und Nitriden wurde ein SiCN-Precursor für die Synthese einer keramischen Beschichtung ausgewählt. Während der Pyrolyse des präkeramischen Precursors bildet sich eine Gradientenschicht aus Metallcarbiden und -nitriden durch Reaktion mit den Precursorelementen und der Ofenatmosphäre. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass eine derartige Schicht die Haftung zwischen Metall und Keramik deutlich verbessert. Die Gradientenschicht sorgt für eine chemische Anbindung der Keramik auf dem Metall. In dieser Arbeit wurden Gradientenschichten auf Hafnium, Niob und Molybdän durch Reaktion mit dem Precursor ABSE synthetisiert. Die Analyse der gebildeten Schichten erfolgte mit Hilfe verschiedener materialwissenschaftlicher Charakterisierungsmethoden wie beispielsweise Glimmentladungsspektroskopie, Elektronenmikroskopie, Mikrosonde und Röntgendiffraktometrie.