KERAMIKBESCHICHTUNG AUF MOTORBAUTEIL

Keramische Beschichtungen werden verwendet, um die Reibung und Korrosion zwischen den Materialien zu verringern. Sie weisen jedoch eine geringe Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit auf. Die Verwendung von nanostrukturiertem YSZ stellt eine Alternative zur Verbesserung der Leistung dieser Beschichtungen dar. In dieser Studie wurde der Werkstoff Aluminiumlegierung 2024 T351 für die Beschichtung mit YSZ (Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid) mittels EB-PVD-Verfahren (Electron Beam Physical Evaporation Method) ausgewählt. In diesem Experiment wurden 90 % Zirkoniumdioxid mit 10 % Yttriumoxid gemischt, um das Material bei 2400oC zu beschichten. Es wurden unterschiedliche Schichtdicken von 1µm und 5µm bei einer Abscheidetemperatur von 4000C bzw. 5000C abgeschieden. Die Mikrostruktur der Beschichtung wurde mittels SEM, XRD, AFM und die mechanischen Eigenschaften mittels Mikrohärte- und Oberflächenrauhigkeitstest analysiert. Die Ergebnisse zeigen eine sehr feine, körnige Oberfläche und verhindern Verunreinigungen auf den REM-Bildern. Die Morphologie der beschichteten Oberfläche zeigt, dass die Partikel gleichmäßig über die Aluminiumlegierung verteilt sind. Das XRD-Ergebnis zeigt, dass mit zunehmender Beschichtungstemperatur die Kristallitgröße von YSZ zunimmt, wodurch sich die Härtewerte entsprechend erhöhen.