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Hitzeschild steigert den Wirkungsgrad von Flugzeugturbinen

Fraunhofer-Forscher haben eine neue keramische Oberflächenbehandlung entwickelt, die Flugzeuge sparsamer, umweltfreundlicher und robuster machen soll. Die Nachfrage nach dem Verfahren, das sich etwa auch zum Korrosionsschutz eignen soll, sei bereits groß.

07.10.2019
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Hitzeschild steigert den Wirkungsgrad von Flugzeugturbinen (Foto: Fraunhofer IWS Dresden)

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid mit Wasser zu einer Suspension angerührt. Mit dem Gemisch lassen sich beispielsweise Turbinenschaufeln oder andere Flugzeugteile schnell und mit vergleichsweise geringen Kosten im Spritzverfahren beschichten. Sie können dann bei höheren Temperaturen arbeiten als unbeschichtete Komponenten. Das bedeutet, dass der Wirkungsgrad erhöht und der Kühlaufwand reduziert wird, was den Kraftstoffverbrauch senkt. Bei einem Schweizer Anlagenbauer wurde die Technologie bereits in der Praxis angewendet.

Hitzeschilde kommen in vielen Industriebranchen zum Einsatz. So entwickelte Freudenberg Sealing Technologies einen Schild, der die Überhitzung von Batteriesystemen verhindern soll. Hintergrund ist die erhöhte Energiedichte solcher Systeme, die entsprechend größere Sicherheitsanforderungen stellt. Insbesondere gelte es zu verhindern, dass einzelne schadhafte Zellen zu einer Überhitzung des gesamten Moduls führen.

Das Verfahren der Fraunhofer-Forscher soll weitere Anwendungsfelder eröffnen. So arbeitet man aktuell an einer „Opferschicht“, die auch beim Kontakt mit aggressiven Verbindungen nicht gleich abplatzt. Dadurch könnten sensible Maschinen, die zur Chipproduktion genutzt werden, beispielsweise besser gegen Korrosion geschützt werden.

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