elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Mechanical Integrity of Thermal Barrier Coatings: Coating Development and Micromechanics

Torben, Fiedler und Rösler, Joachim und Bäker, Martin und Hötte, Felix und von Sethe, Christoph und Daub, Dennis und Haupt, Matthias und Haidn, Oskar und Esser, Burkard und Gülhan, Ali (2020) Mechanical Integrity of Thermal Barrier Coatings: Coating Development and Micromechanics. In: Future Space-Transport-System Components under High Thermal and Mechanical Loads Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, 146. Springer. Seiten 295-307. doi: 10.1007/978-3-030-53847-7_19. ISBN 978-3-030-53846-0.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-53847-7_19

Kurzfassung

To protect the copper liners of liquid-fuel rocket combustion chambers, a thermal barrier coating can be applied. Previously, a new metallic coating system was developed, consisting of a NiCuCrAl bond-coat and a Rene 80 top-coat, applied with high velocity oxyfuel spray (HVOF). The coatings are tested in laser cycling experiments to develop a detailed failure model, and critical loads for coating failure were defined. In this work, a coating system is designed for a generic engine to demonstrate the benefits of TBCs in rocket engines, and the mechanical loads and possible coating failure are analysed. Finally, the coatings are tested in a hypersonic wind tunnel with surface temperatures of 1350 K and above, where no coating failure was observed. Furthermore, cyclic experiments with a subscale combustion chamber were carried out. With a diffusion heat treatment, no large-scale coating delamination was observed, but the coating cracked vertically due to large cooling-induced stresses. These cracks are inevitable in rocket engines due to the very large thermal-strain differences between hot coating and cooled substrate. It is supposed that the cracks can be tolerated in rocket-engine application.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136981/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Titel:Mechanical Integrity of Thermal Barrier Coatings: Coating Development and Micromechanics
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Torben, FiedlerTU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rösler, JoachimTU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bäker, MartinTU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hötte, FelixIFL TU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
von Sethe, ChristophTU MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Daub, DennisDennis.Daub (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6030-698XNICHT SPEZIFIZIERT
Haupt, MatthiasIFL, TU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haidn, OskarOskar.Haidn (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Esser, BurkardBurkard.Esser (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, AliAli.Guelhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:26 Oktober 2020
Erschienen in:Future Space-Transport-System Components under High Thermal and Mechanical Loads
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:146
DOI:10.1007/978-3-030-53847-7_19
Seitenbereich:Seiten 295-307
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Adams, Nikolaus A.TU-MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schröder, WolfgangAIA, RWTH AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Radespiel, RolfTU-BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haidn, OskarOskar.Haidn (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattelmayer, ThomasTU München, Lehrst. f. ThermoedynamikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stemmer, ChristianTU MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weigand, BernhardITLR, Universität StuttgartNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer
Name der Reihe:Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design
ISBN:978-3-030-53846-0
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermal Barrier Coating, TBC, Rocket Combustion Chamber, Wind Tunnel Testing
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien, KP
Hinterlegt von: Daub, Dennis
Hinterlegt am:26 Nov 2020 12:05
Letzte Änderung:18 Okt 2023 13:47

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.