Wetting behavior of titanium carbide films for carbon-copper braze joints in high heat flux components
Translated title:
Benetzungsverhalten von Titankarbid-Schichten für Kohlenstoff-Kupfer Lötverbindungen in hitzebelasteten Komponenten
Author:
Worbs, Peter
Year:
2009
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Maschinenwesen
Advisor:
Bolt, Hans-Harald (Prof. Dr. Dr.)
Referee:
Werner, Ewald (Prof. Dr. habil. Dr. h.c.)
Language:
en
Subject group:
WER Werkstoffwissenschaften
Abstract:
The main focus of this work was to investigate the wettability behavior of thin titanium carbide films (TiCx). The goal was to improve the brazing procedure of CFC/Cu high heat flux components (e.g. for fusion applications like ITER) by the introduction of a wetting enhancing thin TiCx film in order to obtain a good linkage to the porous CFC and hence a better component adhesion under thermal and mechanical loads. The films were produced by PVD and CVD methods. It turned out that the film stress has a great influence on the wetting behavior and only low-stress coatings can be used. The wettability tests of a Cu-Ti brazing alloy on TiCx films have shown that an improved wetting velocity was achieved for magnetron sputter deposited TiCx films, which already exist in the face-centered cubic TiC crystal phase (x = 0.6 - 1). The TiCx films were implemented in CFC/Cu braze joints and subsequently tested under thermal and mechanical loads.
Translated abstract:
Das Ziel dieser Arbeit war, das Lötverfahren von CFC/Cu Komponenten (für Anwendungen in der Kernfusion, z. B. ITER) durch die Einführung einer benetzungsfördernden dünnen Titancarbid Schicht (TiCx) zu verbessern, um eine gute Verankerung im porösen CFC und daher eine bessere Haftung unter thermischen und mechanischen Belastungen zu erhalten. Die Schichten wurden mit PVD und CVD Beschichtungsmethoden hergestellt, wobei sich herausstellte, dass nur spannungsfreie Schichten für die Benetzungsversuche verwendet werden konnten. Die Benetzungsversuche einer Cu-Ti Legierung auf den TiCx Schichten haben gezeigt, dass eine verbesserte Benetzungsgeschwindigkeit bei gesputterten TiCx Schichten erreicht werden konnte, welche bereits in der kubisch-flächenzentrierten TiC Kristallstruktur (x = 0.6 - 1) existieren. Die TiCx Schichten wurden in CFC/Cu Lötverbindungen implementiert und anschließend unter thermischen und mechanischen Belastungen getestet.
Login
BibTeX