Experimentelle Untersuchungen zur schmelzflusselektrolytischen Beschichtung von SiC-Monofilamenten mit Titan

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden schmelzflusselektrolytische Beschichtungen von SiC-Fasern mit Titan durchgeführt. Die Verwendung eines Elektrolyten bestehend aus einem eutektischen Gemisch von LiCl und KCl zur Abscheidung von Titan hat sich unter den gegebenen Voraussetzungen als nicht möglich erwiesen. Es wurden Abscheidungen erzeugt, diese enthielten jedoch nur in Spuren das gewünschte Titan. Auch die Durchführung von Vorelektrolysen ermöglichte keine Abscheidungen von höherer Qualität, die durchgeführten Vorelektrolysen entfernten nicht ausreichend Verunreinigungen wie Wasser, Sauerstoff und Kupfer aus dem Elektrolyten. Die Zugabe von 2 Mol-% K2TiF6 zu einem eutektischen Gemisch von LiCl und KCl ermöglichte die Erzeugung von Abscheidungen mit vergleichsweise hohen Titananteilen, der Sauerstoffanteil war jedoch ebenfalls sehr hoch. Zur Verbesserung der Atmosphäre durch Senkung des Sauerstoffgehalts wurden vor allem die Versuchsanlage und die Versuchsdurchführungen verändert. In einem Elektrolyten bestehend aus 0,1 Mol-% K2TiF6 sowie einem eutektischen Gemisch von LiCl und KCl konnten so teilweise Abscheidungen aus nahezu 100% Titan erzeugt werden, trotz gleicher angelegter Spannung waren die Abscheidungen jedoch vergleichsweise dünn. Festzuhalten bleibt also das für eine Titanabscheidung von hoher Qualität ein möglichst wasser- und sauerstofffreier Elektrolyt verwendet werden muss. Die Zugabe von titanhaltigen Salzen wie K2TiF6 wirkt positiv durch die Erhöhung der Schichtraten und Verbesserung der Schichtqualität. Weitere Untersuchungen sollten sich also mit den Auswirkungen von unterschiedlichen K2TiF6 Konzentrationen im Elektrolyten beschäftigen sowie mit den Auswirkungen einer weiter verbesserten Trocknungsprozedur. Auch die Vorelektrolysen sollten unter Verwendung anderer Elektrodenmaterialien zu einer verbesserten Elektrolytqualität und somit zu einer verbesserten Abscheidungsqualität führen.