Verschiedene Anwendungen erfordern besondere Eigenschaften
Die Geschichte der Entwicklung von Hochleistungswerkstoffen bei Hochtemperaturanwendungen ist hauptsächlich mit der Geschichte der Luft- und Raumfahrttechnik verbunden, insbesondere mit der Entwicklung von Turbinentriebwerken für den Antrieb und die Stromerzeugung von Flugzeugen. Die Entwicklung fortschrittlicher Antriebssysteme hat immer Hochtemperaturmaterialien mit höherer Festigkeit und besserer Oxidationsbeständigkeit benötigt.
Typen von Hochtemperaturmaterialien
Materialien für bestimmte Hochtemperaturanwendungen werden typischerweise basierend auf der Umgebung ausgewählt, in der sie betrieben werden. Hohe Temperaturen werden in einer Vielzahl von Anwendungen erzeugt, und die Verschlechterung der Materialleistung bei hohen Temperaturen muss berücksichtigt werden. Im Allgemeinen gibt es drei Hauptgruppen von Materialien, die hohen Temperaturen standhalten können: Hochtemperaturmetalle, Keramiken einschließlich UHTCs und Hochtemperaturverbundwerkstoffe.
Ultrahochtemperaturkeramik (UHTC) wird als Klasse von Keramikmaterialien mit Schmelztemperaturen über 3000° C bezeichnet, die in Umgebungen verwendet werden, welche Festigkeit sowie Umweltbeständigkeit gegen Erosion und Ablation bei extrem hohen Temperaturen erfordern.
UHTC - Ultrahochtemperaturkeramik
Obwohl mehrere vorteilhafte Wirkungen der Y2O3-Zugabe vor allem auf die Verdichtung und die mechanischen Eigenschaften dokumentiert wurden, war die Oxidationsleistung von mit Y2O3 überzogenem Material im Vergleich zu basischem ZrB2-SiC-Verbundwerkstoff schlechter. Neben Oxiden können Seltenerdelemente, die andere Verbindungen bilden, für Hochtemperaturanwendungen in Betracht gezogen werden.
Keramik umfasst eine sehr breite Palette feuerfester Materialien, die eine universelle Definition erschweren. Im Allgemeinen kann Keramik als anorganisches, nichtmetallisches Material definiert werden, das aus metallischen und nichtmetallischen Verbindungen hergestellt wird. Die Struktur kann kristallin, teilweise kristallin oder amorph sein (Gläser).
