Chemische Gasphasenabscheidung CVD

Schutz vor Oxidation und Korrosion

Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist ein Prozess zur Beschichtung von Gasturbinenkomponenten, um Oxidation und Korrosion zu verhindern. Sulzer bietet diesen Beschichtungsservice zur Reduzierung der Wartungshäufigkeit und Senkung der Ersatzteilkosten.

Beschichtete Komponenten zum Schutz vor Oxidation
CVD ist eine Beschichtungstechnologie für die Ablagerung von Material auf einem Träger, z. B. für die Beschichtung von Gasturbinenkomponenten mit einem Metall. Das Beschichtungsmetall wird auf oder in der Nähe der Komponente durch thermische Zersetzung einer chemischen Komponente des Beschichtungsmetalls geformt. Gasturbinenkomponenten müssen eine hohe Beständigkeit gegenüber von Korrosion und Verschleiss haben. Diese Technologie unterstützt Ihren Betrieb durch die Verbesserung der Betriebsdauer Ihrer Maschinen.

Beschichtung für interne Passagen und Hohlräume

In einer Schutzatmosphäre wird eine chemische Komponente des Metalls mit Abstand zur Komponente, die beschichtet werden soll, verdunstet oder in Gasform erzeugt. Dieser Dampf wird über ein Trägergas auf und in die Komponente transportiert. Das Metall wird freigesetzt, wenn sich die chemische Komponente zersetzt; entweder aufgrund eines Temperaturanstiegs oder durch eine Veränderung des chemischen Reaktionsgleichgewichts, wenn das Metall durch die Komponente absorbiert wird.
 
Vorteile von CVD umfassen:

  • Unbeschränkte Versorgung an Beschichtungsmetall, unbegrenzte Schichtdicke (theoretisch)
  • Fähigkeit zur Beschichtung interner Hohlräume
  • Prozess ohne Sichtverbindung: Anwendung einheitlicher Beschichtungen auf komplexe Formen
     

Für Komponenten von Gasturbinen wird CVD bei hohen Temperaturen vor allem zur Anbringung von Aluminium zur internen Beschichtung hohler Komponenten verwendet. Komponenten müssen innerhalb eines Retortenofens mit Schutzatmosphäre an ein Werkzeug zur Dampfverteilung angeschlossen werden. Die Schichtdicke wird über Zeit, Temperatur und Prozessgasfluss gesteuert.
 
Das qualifizierte Personal bei Sulzer verfügt über die erforderliche Ausbildung und das Werkzeug in bestimmten Service Centern, um die verschiedenen Beschichtungstechniken für Ihre Komponenten anzuwenden.

Mikrostruktureller Querschnitt einer Diffusionsbeschichtung aus Aluminium

Diffusionsbeschichten

Pack-Beschichten (auch bekannt als Diffusionsbeschichten) ist ein Prozess, in dem die Komponenten in eine Pulvermischung gepackt werden, die sowohl das Beschichtungsmetall als auch Chemikalien enthält, die den Dampf zur Beschichtung bilden und übertragen können. Pack-Beschichten ist ein CVD-Prozess, obwohl es keinen sichtbaren Strom des Trägergases gibt.

Wie bei anderen CVD-Prozessen ist das Trägergas, das das Metall enthält, besonders empfindlich gegenüber Oxidation.

Die Wärmebehandlungen der Beschichtung, die die Dicke durch die Dauer und Temperatur regeln, müssen in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre innerhalb eines Retortenofens durchgeführt werden.

Pack-Beschichtung ist weit verbreitet für kleine Turbinenschaufeln und Räder, sowie für die Anreicherung von MCrAlY-artigen Auftragsebenen mit Aluminium. MCrAlY-Beschichtungen sind Legierungen aus M (Metall = Nickel, Kobalt oder Eisen, oder eine Kombination daraus), Cr (Chrom), Al (Aluminium) und Y (Yttrium).

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