Fraunhofer ISC, Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL, Bayreuth
Viele Hochtemperatur-Materialien sind im Betrieb kontinuierlich starken korrosiven und erosiven Belastungen ausgesetzt. Neben aggressiver Schmelzen und Schlacken können auch die vorherrschende Gasatmosphäre, Dämpfe oder Partikel im Gasstrom zu massiven Materialschäden führen.
Mit der eigens entwickelten Ofenanlage TOM_chem, die derzeit am Fraunhofer-Zentrum HTL in Betrieb genommen wird, soll die Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen in variablen, kontrollierten Gasatmosphären bei Temperaturen von 1500 °C geprüft werden. Einzigartig ist hierbei die Möglichkeit, gezielte Stäube, Partikel und Dämpfe in den Gasstrom einzubringen. Dies ermöglicht die Untersuchung von Korrosionsproblemen unter anwendungsnahen Bedingungen. Während der Exposition werden Gewichtsänderungen des zu prüfenden Materials, sowie die am Probenort herrschende Gaszusammensetzung laufend kontrolliert.
Durch die Kombination der In-Situ ermittelten Daten mit anschließenden Materialuntersuchungen, sowie thermodynamischen Berechnungen können die im Material ablaufenden Mechanismen und mögliche Gegenmaßnahmen identifiziert werden. Auch das Korrosionsverhalten von alternativen Materialien kann in TOM_chem vor einem Einsatz im realen Hochtemperaturprozess unter anwendungsnahen Bedingungen getestet und bewertet werden.
Die in der Ofenanlage einsetzbaren Gasatmosphären umfassen dabei Abgase konventioneller Industrie-Gasbrenner, reduzierende Atmosphären, sowie je nach Anwendungsfall abgestimmte inerte oder spezielle gemischte Gase.