Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit feuerfester Werkstoffe

Es wurde ein praxisnahes, einfaches und zuverlässiges Prüfverfahren entwickelt, das die Art des Gefügeversagens (im Folgenden: „Schadensmechanismus“) beim Thermoschock erkennen kann. Die wissenschaftlichen Forschungsziele waren: 1) Der Schadensmechanismus beim Thermoschock sollte durch Auswertung der akustischen Emissionen erkannt werden. Aus einem charakteristischen akustischen Signal beim Gefügeversagen sollte direkt auf den Schadensmechanismus geschlossen werden. Der aktuelle Stand der Forschung legte nahe, dass dieses Ziel mit dem Prinzip der Auswertung von (akustischen) Signalen beim Gefügeversagen erreicht werden kann. 2) Es sollte neues Basiswissen für Entwicklung neuartiger, besonders thermoschockbeständiger Werkstoffsysteme durch KMU bereitgestellt werden. 3) Die Praxistauglichkeit des Prüfverfahrens sollte bewiesen sein, d. h. die Vergleichbarkeit einer Thermoschockbeanspruchung mit dem Prüfverfahren und einer Thermoschockbeanspruchung im industriellen Einsatz sollte nachgewiesen werden. Die Interpretation der akustischen Signale beim neuen Prüfverfahren sollte anhand vorhandener, in der Feuerfestbranche gängiger Werkstoffe mit bekannten Gefügen und Anwendungseigenschaften erfolgen, wobei wenige Gefügeparameter variiert werden sollten. Dabei sollten der Einfluss dieser Gefügeparameter auf die charakteristischen akustischen Signale beim Gefügeversagen untersucht und damit das neue Prüfverfahren weiter qualifiziert werden.

Die konkreten wissenschaftlichen Forschungsziele waren: 1) Die Auswirkungen von gezielten Modifikationen des Gefügeaufbaus auf die Schadensmechanismen bei Thermoschockbelastung sollten untersucht werden: o Variation der maximalen Korngröße im Gefüge, o Variation der Porosität des Grobkorns im Gefüge, o Variation der amorphen Bestandteile im Gefüge. 2) Der Einfluss des Gefügeaufbaus der gezielt modifizierten Gefüge auf den Schadensmechanismus unter Thermoschockbelastung sollte genauer als bisher untersucht und besser verstanden werden. 3) Als Ergebnis kann der Schadensmechanismus unter Thermoschockbelastung durch Modifikation des Gefügeaufbaus gesteuert werden, damit gezielt vorteilhafte Schadensmechanismen eingestellt werden können.