Fügetechnik von Siliziumnitrid und Siliziumkarbid Untereinander und mit Metallen

Übersicht

Die Anwendung von Keramikwerkstoffen in der Gasturbine erfordert in vielen Fällen eine Fügetechnik zur Verbindung von Si₃N₄- bzw. SiC-Bauteilen untereinander und mit ihrer metallischen Umgebung. Am Beispiel von verschiedenen Turbinenrotoren werden einige Fügetechniken und -verfahren beschrieben. Neben einigen älteren Fügetechniken, z. B. Heißpressenverbund, Zementverbund sowie mechanisches Fügen für Rotorschaufelkränze, werden insbesondere neue Verfahren mit metallischen Zwischenschichten, z. B. Preßschweißen, Festkörperverschweißen und, als besonders einfaches und wirtschaftliches Verfahren, das Löten der Keramiken untereinander und mit Metallen erörtert. An einigen Beispielen wird die Umsetzung, besonders der Löttechniken, auf Bauteile gezeigt und einige Prüfergebnisse werden mitgeteilt. Probleme bei der Anwendung der Fügeverfahren mit metallischen Zwischenschichten werfen vornehmlich die Übertragung auf großflächige Verbundflächen und die mangelnde Temperaturstabilität einiger Keramiken (Si₃N₄-Werkstoffe) auf.