Projektträger: DFG MI 427/8-1
Laufzeit: 01.2010 - 01.2013
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Wei Zhang / Dr.-Ing. Nikolay Doynov
 
Bei der Anwendung von Feuerfestkeramiken sind die Sprödigkeit und Temperaturwechselempfindlichkeit zu berücksichtigen. Experimentelle Untersuchungen und numerische Simulationen des Thermoschockverhaltens von Feuerfestkeramiken werden eingesetzt, um Schädigungsvorgänge und Versagenskriterien unter Thermoschockbelastung zu erfassen. Experimentelle Thermoschockuntersuchungen von Feuerfestkeramiken wurden mit einem Plasmastrahlprüfstand durchgeführt. Die keramischen Platten werden lokal mit einem konzentrierten Plasmastahl an der Plattenunterseite erwärmt. Die sich ergebende Temperaturverteilung an der Plattenoberseite wird berührungslos mittels Thermographie aufgezeichnet. Um die Thermoschockbeständigkeit der keramischen Platten zu charakterisieren, erfolgt anschließend eine thermomechanische FE-Simulation des Thermoschockverhaltens der plasmastahlerwärmten keramischen Platten. Hierfür wurde eine normalverteilte Wärmequelle ausgearbeitet und die Temperaturverteilung in der keramischen Platte während der Erwärmung numerisch simuliert. Aufbauend auf der Temperaturfeldsimulation erfolgen Berechnungen der Dehnungen bzw. Spannungen in der Keramikprobe. Auf diese Weise ist eine gesicherte Thermoschockbeurteilung von Feuerfestkeramiken durch die Kombination von experimentellen Untersuchungen und FE-Simulation möglich.