Wärmedämmschichten werden auf wärmebelastete Bauteile, wie z. B. Turbinenschaufeln in Gasturbinen aufgebracht, um ein wärmeempfindliches, bspw. metallisches Substrat dieser Bau- teile vor Wärme zu schützen. Die Wärmedämmschicht besteht bspw. dabei aus Zirkonoxid oder teilstabilisiertem Zirkonoxid mit Yttriumoxid.

Zwischen der Wärmedämmschicht und dem Substrat ist oft noch eine Haftvermittlerschicht MCrAlY oder Diffusionsschicht auf- gebracht.

Die EP 1 029 101 B1 zeigt eine Wärmedämmschicht, die die Zu- sammensetzung LaAlO3, also ein Perowskit, aufweist.

Die US-PS 5,310, 575 zeigt ein Material bei dem Zirkonoxid in einer Matrix aus einem Spinell beigemischt ist.

Die GB 745,257 offenbart eine Wärmedämmschicht, wobei die Wärmedämmschicht ein Spinell, ein Pyrochlor oder Zirkonoxid ist.

Die US 5,914, 189 offenbart eine Wärmedämmschicht, die eine Mischung eines Spinells und Calciumzirkonat (CaZrO3) ist.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Wärmedämmschicht und Substrat während des Betriebes kommt es zu Spannungen, die jedoch nicht zum Versagen der Schicht füh- ren, da eine gewisse Dehnungstoleranz durch eine gezielt ein- gestellte Mikroporosität der Wärmedämmschicht beim Plas- maspritzen gegeben ist. Bei PVD-Schichten (Physical vapour

deposition) mittels Elektronenstrahlen (EB-PVD) gibt es eine dehnungstolerante Stängelstruktur. Jedoch verlieren diese Schichten aufgrund der Sinterung bei den hohen Einsatztempe- raturen um bzw. über 1000°C ihre Dehnungstoleranz, wodurch die Gefahr des Versagens steigt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Wärmedämmschicht auf- zuzeigen, die das oben genannte Problem überwindet.

Die Aufgabe wird durch eine Wärmedämmschicht gemäß Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Wärmedämmschicht sind in den Unteransprüchen aufgelistet.

Die erfindungsgemäße Wärmedämmschicht ist eine Mischung aus einem Matrixmaterial wie z. B. Zirkonoxid oder Aluminiumoxid und zumindest einem beigemischten Material, dass ein redu- ziertes Sinterpotential bei den Einsatztemperaturen der Wär- medämmschicht aufweist.

Solche beigemischten Materialien sind vorzugsweise Keramiken aus den Systemen der Pyrochlore, wie z. B. La2Zr207, La2Hf207 und Perowskite, wie z. B. CaZrO3, LaAlO3 sowie Spinelle, wie z. B. MgCr204, MgAl204, NiAl204 mit einem Volumenanteil von 10% und 50%.

Das Matrixmaterial besteht bspw. aus Zirkonoxid (ZrO2) oder teilstabilisiertem Zirkonoxid (ZrO2 und 7%-8% Yttriu- moxid (Y203) oder einer anderen Keramik.

Durch die Beimischung zu Zirkonoxid wird eine Selbsteinstel- lung der Dehnungstoleranz im Hochtemperaturbereich erreicht.

Die Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Beimischung lie-

gen bspw. aber nicht notwendigerweise ober-oder unterhalb des Ausdehnungskoeffizienten der Zirkonoxidschicht. Bei einer Versinterung des Zirkonoxidmatrix, also einer Schrumpfung der Matrix, reduziert sich lokal die Dehnungstoleranz im vorwie- gend aus Zirkonoxid bestehenden Teilbereich. Zwischen den Teilchen aus den Beimischungen und dem Zirkonoxid werden wäh- rend des Einsatzes bei hohen Temperaturen jedoch zusätzlich Risse und Hohlräume erzeugt, die die in der Zirkonoxidmatrix verlorene Dehnungstoleranz kompensieren, da die Beimischungen nicht versintern, also nicht oder nur in einem geringeren Ma- ße schrumpfen, auch wenn der thermischen Ausdehnungskoeffizi- ent gleich ist.

Der Einfluss des thermischen Ausdehnungskoeffizients der bei- gemischten Materialien ist wie folgt : Dehnt sich das Matrixmaterial bei hohen Temperaturen stärker aus als die Beimischung, so entstehen kurzzeitig Druckspan- nungen, die jedoch relaxieren. Durch die einsetzende Versin- terung werden wiederum Porositäten und Risse erzeugt, die ei- ne zunehmende Porosität erzeugen.

Dehnt sich das Matrixmaterial bei hohen Temperaturen geringer aus als die Beimischung, so entstehen durch die Versinterung der Matrix zusätzlich Risse und Porositäten zwischen Matrix und Beimischung, die eine Kompensation der verlorenen Dukti- lität durch Rissbildung oder Porosität bewirken.

Die Mikroporosität/Mikrorisse in der Wärmedämmschicht wird also durch die Beimischung mit reduziertem Sinterpotential und/oder unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Matrix und Beimischung erhalten.

Durch eine gezielt gewählte Mischung kann die Mikrostruktur so eingestellt werden, dass eine für die Dehnungstoleranz des

Wärmedämmschichtsystems notwendige Porosität und Reduzierung der Verhakung der Stängelstrukturen bei EBPVD-Schichten er- zielt wird.

Außerdem kann die Sauerstoffleitfähigkeit reduziert werden, so dass auch eine Oxidation der MCrAlY-Schicht reduziert wird.