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Oxidationsverhalten von polymerabgeleiteten keramischen Nanokompositen

Petry, Nils‐Christian (2024)
Oxidationsverhalten von polymerabgeleiteten keramischen Nanokompositen.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00026631
Ph.D. Thesis, Primary publication, Publisher's Version

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Item Type: Ph.D. Thesis
Type of entry: Primary publication
Title: Oxidationsverhalten von polymerabgeleiteten keramischen Nanokompositen
Language: German
Referees: Albert, Prof. Dr. Barbara ; Lepple, Prof. Dr. Maren
Date: 12 March 2024
Place of Publication: Darmstadt
Collation: viii, 174 Seiten
Date of oral examination: 15 January 2024
DOI: 10.26083/tuprints-00026631
Abstract:

In dieser Arbeit wurde das Oxidationsverhalten von polymerabgeleiteten keramischen Nanokompositen (PDC-NCs) im Hinblick auf potenzielle Hochtemperaturanwendungen untersucht. Ziel war es den Einfluss der chemischen Zusammensetzung und der daraus resultierenden Mikrostruktur der PDC-NCs auf das Hochtemperaturoxidationsverhalten zu analysieren. Die Arbeit gliedert sich in drei Abschnitte, wobei im ersten Abschnitt (Hf,Ta)C/SiC-Nanokomposite bei 1200 °C bzw. 1400 °C für bis zu 100 h in synthetischer Luft ausgelagert wurden. Im zweiten Abschnitt wird das Oxidationsverhalten einer SiAlOC-Beschichtung und deren Einfluss auf das Korrosionsverhalten von Chromsubstraten bei Auslagerungstemperaturen von 950 °C und 1050 °C untersucht. Der letzte Abschnitt beinhaltet die Untersuchung von ZrB₂/Si(Zr,B)CN-Proben bei 1300 °C, wobei die PDC-NC Si(Zr,B)CN als Sinteradditiv verwendet wurde. In allen drei Abschnitten konnte der Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung und der Mikrostruktur der PDC-NCs und dem resultierenden Oxidationsverhalten aufgeklärt werden. Insgesamt liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse im Hinblick auf die Anwendung von PDC-NCs im Hochtemperaturbereich, wobei mögliche Anwendungsfelder als Hochtemperatur-Schutzschichten und Sinteradditive für Ultra-Hochtemperatur-Keramiken aufgezeigt werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

In this work, the oxidation behavior of polymer-derived ceramic nanocomposites (PDC-NCs) was investigated with regard to potential high-temperature applications. The aim was to analyze the influence of the chemical composition and the resulting microstructure of the PDC-NCs on the high-temperature oxidation behavior. The work is divided into three sections. In the first section, (Hf,Ta)C/SiC nanocomposites were exposed to synthetic air for up to 100 h at 1200 °C and 1400 °C, respectively. In the second section, the oxidation behavior of a SiAlOC coating and its influence on the corrosion behavior of chromium substrates at exposure temperatures of 950 °C and 1050 °C was investigated. The last section includes the investigation of ZrB₂/Si(Zr,B)CN samples at 1300 °C using the PDC-NC Si(Zr,B)CN as a sintering aid. In all three sections, the relationship between the chemical composition and the microstructure of the PDC-NCs and the resulting oxidation behavior could be elucidated. Overall, this work provides important insights with regard to the application of PDC-NCs in the high-temperature field, highlighting possible applications as protective high-temperature coatings and sintering aid for ultra-high temperature ceramics.

English
Status: Publisher's Version
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-266311
Classification DDC: 500 Science and mathematics > 540 Chemistry
Divisions: 07 Department of Chemistry > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Anorganische Chemie
07 Department of Chemistry > Eduard Zintl-Institut
Date Deposited: 12 Mar 2024 08:04
Last Modified: 13 Mar 2024 06:54
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/26631
PPN: 516229656
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