Selektive chemische Dampfphasenabscheidung SE CVD

Schutz vor Oxidation und Korrosion

CVD ist eine Beschichtungstechnologie zur Anreicherung der Oberfläche einer Komponente mit einem einzigen Metall, das aus einer chemischen Verbindung freigesetzt wird. Eine Reihe verschiedener Beschichtungstechnologien produziert chemische Dampfbeschichtungen. Sulzer bietet diese Technologien, um Ihre Maschine zuverlässiger zu machen.

Die Beschichtung per chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) ist seit vielen Jahren im Einsatz und mittlerweile wurden mehrere Verfahren entwickelt, darunter diese:
 

  • Pack-Beschichten: das erste Verfahren, das für Schaufeln verwendet wurde. In einer Pulvermischung wird die Oberfläche des Teils mit Aluminium angereichert, was zur Bildung einer aluminisierten Oberflächenschicht führt.
  • Out-of-Pack (Dampfphase): In diesem Verfahren, das später entwickelt wurde, werden Pulvermischung und Teil separiert. Das bietet die Möglichkeit einer internen Beschichtung von Kühlpassagen.
  • Echtes CVD: Ein System mit geringem Druck, das für die optimale Beschichtung interner Passagen entwickelt wurde. In diesem System werden die aktiven Aluminiumbestandteile ausserhalb des Beschichtungsofens produziert und die Beschichtung erfolgt bei geringem Druck.
Beschichtete Komponenten bieten eine bessere Verschleissbeständigkeit.

Mit dem echten CVD-Prozess können zwei verschiedene Aluminid-Beschichtungen erzeugt werden: Beschichtung mit hoher Aktivität und Beschichtung mit geringer Aktivität. Dieser Unterscheidung resultiert aus dem Unterschied im Diffusionsverhalten:

  • Für Beschichtungen mit hoher Aktivität mit mehr als 50 % Aluminium (Al) (=29 Gewicht%) wird die Beschichtung durch die innengerichtete Diffusion von Aluminium gebildet.
  • Für Beschichtungen mit geringer Aktivität mit weniger als 50% Aluminium (Al) (=29 Gewicht%) wird die Beschichtung durch aussengerichtete Diffusion von Nickel produziert.

Die Eigenschaften dieser Art CVD-Beschichtung hängen stark von der Chemie des Grundmaterials ab, insbesondere für Beschichtungen mit hoher Aktivität.

Modifizierte Aluminide

Zur Verbesserung deren Eigenschaften werden Aluminid-Diffusionsbeschichtungen mit anderen Elementen modifiziert.  

In Platin(Pt)-modifizierten Beschichtungen wird Pt zunächst per Galvanisierung aufgetragen, gefolgt von einer Diffusionsbehandlung und einer Diffusionsbeschichtung. Das schafft eine PtAl-angereicherte Aussenoberfläche, die eine deutlich höhere Wärmestabilität hat und besseren Schutz vor Korrosion und Oxidation bietet.

Beschichtungen verbessern die Korrosionsbeständigkeit.

Es gibt zwei unterschiedliche Arten Pt-modifizierter Beschichtungen:

  • Einphasige PtAL-Beschichtungen haben eine Aussenschicht mit nur einer PtAl-Phase. Der Al-Inhalt ist gering (22-25 %) und wird über einen Aluminium-Diffusionsprozess mit geringer Aktivität produziert (überwiegende Dampfphase). Dieser Typ bietet die beste Oxidationsbeständigkeit bei höheren Temperaturen und eignet sich besonders als Haftschicht für EB-PVD Wärmeschutzbeschichtungen.
  • Zweiphasige PtAl-Beschichtungen haben eine gemischte PtAl/NiAl-Aussenschicht mit einem höheren Al-Gehalt. Die Beschichtung wird vor allem über einen Al-Diffusionsprozess mit einer hohen oder mittleren Aktivität produziert. Dieser Typ hat eine bessere Beständigkeit gegenüber Heisskorrosion.
Mit Nickel-Palladium (NiPd) modifizierte Beschichtungen werden durch Galvanisierung mit NiPd produziert, gefolgt von einer Diffusionsbehandlung und einer Aluminium-Diffusionsbeschichtung. Die Zugabe von Nickel macht die Beschichtung weniger abhängig vom Grundmaterial.
 
Silizium (Si) kann zunächst über einen Diffusionsprozess aufgetragen werden oder es kann mithilfe eines Schlamm oder eines Diffusionsprozesses aufgebracht werden. Dieser Art der Beschichtung hat eine bessere Beständigkeit gegenüber Heisskorrosion.
 
Chrom (Cr) kann mithilfe eines separaten CVD-Prozesses aufgebracht werden, gefolgt von einer Aluminium-Diffusionsbeschichtung. Diese gemischte Beschichtung hat eine bessere Beständigkeit gegenüber Korrosion.
 
An vielen weltweiten Standorten verfügt Sulzer über die Ausrüstung und das Fachwissen, um Ihre Komponenten für mehr Verschleiss- und Korrosionswiderstand zu beschichten. Wir helfen dabei, Ihre Ausrüstung zuverlässiger zu machen und die Leistung zu erhöhen.
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