EkoDiSc – Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik

 

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und mechanische und tribologische Eigenschaften nicht nur der Funktionsflächen sondern auch der gesamten Bauteile in mediengeschmierten keramischen Gleitlagern und Gleitringdichtungen sind entscheidend für einen ressourceneffizienten Einsatz. Bisher ist der Einsatz von SiC- und SiSiC-Werkstoffen - auch der beschichteten - speziell in der Energietechnik und in der chemischen Industrie noch unbefriedigend. Aufbauend auf einem Werkstoffsystem DiaCer® (diamantbeschichtete Keramiken) wurden für Gleitringdichtungen marktfähige Produkte (DiamondFace®) hergestellt, die eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit für viele tribologische Anwendungen erreichten, jedoch für korrosive Bedingungen und hier insbesondere für Heißwasserbedingungen, wie sie im Bereich der Energietechnik häufig anzutreffen sind,  nicht die ausreichende Beständigkeit und Lebensdauer erreichten. Eine wesentliche Ursache für das Versagen unter diesen Bedingungen ist die Unterwanderungs- bzw. Spannungsrisskorrosion am Interface Keramik – Diamantschicht. Um diese zu verhindern, ist das Ziel des Verbundvorhabens die Entwicklung und Erprobung eines neuen Werkstoff­systems DiaDiSC, das aus einem neuartigen gradierten Diamant-SiC Verbundwerkstoff und einer extrem dichten CVD-Diamantschicht besteht und das den hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Komponenten, z. B. bei der Energieerzeugung, genügt. Mit dieser Weiterentwicklung im Hin­blick auf eine möglichst universelle Korrosionsbeständigkeit sowie der zu­sätzlichen Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von Bauteilen durch die dichte inerte Diamantschicht soll das Projektziel erreicht werden. Die durch die Diamantschicht erreichte Reibwertvermin­derung senkt wegen des geringeren Energieumsatzes wiederum das Korrosionspotential und erhöht die Energieeffizienz der tribochemisch beanspruchten Lager- und Dichtungsbauteile. Dabei gilt es auch nachzuweisen, dass sich mit diesem Werkstoffsystem entsprechende Komponenten, die dann auch für viele andere korrosiven Anwendungen einsetzbar sind, wirtschaftlich realisieren lassen.

Bild: Das Werkstoffsystem DiaDiSC

 

 


Koordinator: Dr. Andreas Schrüfer, EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG

Projektpartner (Karte):

  • EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG
  • KSB AG
  • CONDIAS GmbH
  • Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
  • ASMEC GmbH
  • Cera System Verschleißschutz GmbH
  • Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe (FEE), Edelsteine/Edelmetalle GmbH
  • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Laufzeit: 01.06.2013 – 31.05.2016

FKZ: 03X3583