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Schaak, 2020

Christopher Schaak, 2020

Titel Untersuchungen zum inversen PTLP-Löten von 3YSZ und XYCrTILa22 mit nickelbasierten Schichtsystemen für Hochtemperaturanwendungen
Autor/Autor Christopher Schaak
Verleger Vulkan Verlag GmbH
Erscheinungsjahr 2020
Gesamttitel Werkstofftechnologische Schriftenreihe ; Bd. 20
Hochschulschrift Zugl.: Dortmund, Techn. Univ., Diss., 2020
ISBN 978-3-8027-8827-7
Sprache Deutsch
Schlagwörter  
Bezugsquelle 31,50€ beim Vulkan-Verlag

Kurzfassung

Die Werkstofftechnologie ist eine Kerndisziplin für die Herstellung zukunftsweisender Produkte. Insbesondere die Werkstoffgruppe der technischen Keramiken weist ein hohes Potential in verschiedenen hochtechnologischen Anwendungen, von der Verbrennungskraftmaschine bis hin zu Festoxidbrennstoffzelle, auf. Dem Anwender von technischen Keramiken fehlt es im Hochtemperaturbereich weiterhin an geeigneten Fügeverfahren, sodass das Potenzial dieser Werkstoffgruppe oft nicht vollständig ausgeschöpft werden kann. Aufbauend auf der Kenntnis der Vor- und Nachteile konventioneller Fügeverfahren, wird ein alternatives Fügeverfahren, das inverse Partial Transient Liquid Phase(iPTLP) Löten, vorgestellt, mit dem Ziel vorhandene Anwendungslücken zu schließen und die Möglichkeiten von Ingenieurkeramiken besser zu nutzen. In der vorliegenden Arbeit wird, theoretisch sowie praktisch, das iPTLP-Löten als Fügeverfahren für ein Grundwerkstoffsystem bestehend aus dem ferritischen Hochtemperaturstrahl X1CrTiLa22(Crofer22APU) sowie dem Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumdioxid-Keramtik (3YSZ) beschrieben und untersucht.

Buchumschlag der Dissertation © LWT

In diesem Zusammenhang werden die Auswirkungen von nickelbasierten Zusatzwerkstoffen (Nickel,CuNi44,Ni20Cr) und verschiedenen Aktivelementen auf die Zielgrößen Morphologie, Festigkeit sowie Hochtemperaturbeständigkeit diskutiert. Die Ergebnisse belegen die grundsätzliche Eignung des iPTLP-Lötens für die Herstellung hochwertiger Fügeverbindungen aus X1CrTiLa22 und 3YSZ. Die Leistungsfähigkeit der Lötverbunde im Hinblick auf Scherdruckfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit divergiert hierbei individuell mit dem eingesetzten Zusatzwerkstoffsystem und den Prozessparametern. So führt die Verwendung von Nickel-Chrom und Titan oder Zirkonium generell zu Verbunden mit hoher Festigkeit, jedoch reduzierter Hochtemperaturbeständigkeit. Dahingegen führt die Verwendung von Nickel in Kombination mit Titan oder Tirkonium zu moderaten Verbundfestigkeiten sowie zu einer gesteigerten Hochtemperaturbeständigkeit. Zuletzt werden Erläuterungen gegeben, wie die Parameter des Lötprozesses genutzt werden können, um die Morphologie sowie die Eigenschaften Scherdruckfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit gezielt einzustellen.

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Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.