DE19715791C1 - PVD of zirconia thermal barrier coatings for turbine blades - Google Patents

Abstract

Zirconia, optionally doped with rare earth metal oxides, is vapour deposited on ceramic or metal substrates at 600-1550 deg. C, while the substrate is rotated at 1-300 rpm. The novelty is that after the nucleation phase, where the substrate is rotated slowly, the rotational speed and the temperature are adjusted to a range defined by equations (a) and (b). T=2428/ omega 0.153127 (a) T=1756/ omega 0.153127 (b). Where T is temperature (K) and omega is the rotational speed of the substrate in rpm. The rotational speed is varied continuously or discontinuously, or alternatively in alternating senses of rotation.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bedampfen von keramischen oder metallischen Substraten mit Zirkoniumdioxid sowie die mit diesem Verfah­ ren erhältlichen Wärmedämmschichten.The invention relates to a method for vapor deposition of ceramic or metallic substrates with zirconium dioxide as well as with this procedure available thermal insulation layers.

Keramische Wärmedämmschichten für den Hochtemperatureinsatz beispiels­ weise auf Gasturbinen-Bauteilen, die durch Elektronenstrahlverdampfen vor­ zugsweise von Zirkondioxid mit einer kolumnaren Mikrostruktur hergestellt wer­ den, sind bereits vielfältig beschrieben und geschützt. Der Stand der Technik umfaßt die drei wesentlichen Elemente dieser elektronenstrahlaufgedampften Wärmedämmschichtsysteme, bestehend aus einer metallischen Haftschicht, die durch Oxidation eine dichte Aluminiumoxidschicht (Korund) ausbilden kann, sodann die Aluminiumoxidschicht selbst, und eine diskontinuierliche keramische Wärmedämmschicht mit einer charakteristischen kolumnaren (säulenartigen) Struktur, die die Akkomodierung von lateralen Dehnungen des Substrates gestattet. Diese Dehnungen können von der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Substrat und keramischer Wärmedämmschicht herrühren oder auch durch elastische oder plastische Verformungen im Substrat sowie durch Einwirkungen von außen (z. B. Partikelerosion) verursacht sein. Die Funktionali­ tät dieser Schichten bleibt erhalten, wenn neben ausreichender Haftung auch die zwischen den Säulen liegenden Freiräume, die die Funktion von Dehnfugen haben, bestehen bleiben. Diese dürfen deshalb nicht durch Sinterbrücken oder starke Stauchungen des Substrates gestört werden oder gar verschwinden.Ceramic thermal barrier coatings for high temperature use, for example refer to gas turbine components that are generated by electron beam evaporation preferably made of zirconium dioxide with a columnar microstructure have already been described and protected in many different ways. The state of the art comprises the three essential elements of these electron-beam vapor-deposited Thermal insulation layer systems consisting of a metallic adhesive layer, which can form a dense aluminum oxide layer (corundum) through oxidation, then the alumina layer itself, and a discontinuous one ceramic thermal barrier coating with a characteristic columnar (columnar) structure that accommodates the lateral expansion of the Substrates allowed. These strains can vary thermal expansion of the substrate and ceramic thermal barrier coating come from or  also due to elastic or plastic deformations in the substrate as well as External influences (e.g. particle erosion) may be caused. The functional These layers remain intact if they also have sufficient adhesion the free spaces between the columns, which function as expansion joints have, persist. Therefore, these must not be through sinter bridges or severe compressions of the substrate are disturbed or even disappear.

Die Kondensation von Dampfteilchen auf einem festen Substrat erfolgt in drei Teilschritten:
The condensation of vapor particles on a solid substrate takes place in three steps:

• - lose Bindung der kondensierenden Atomen und Radikalen als sogenannte "Adatome" mit einer verhältnismäßig hohen Beweglichkeit entlang der Ober­ fläche,- loose binding of the condensing atoms and radicals as so-called "Adatome" with a relatively high mobility along the upper surface,
• - Diffusion der Adatome während ihrer Lebensdauer zu einem niederenergeti­ schen Platz der Oberfläche hin oder deren Wiederabdampfung im Falle einer vergeblichen Platzsuche,- Diffusion of the adatoms during their lifetime to a low energy space or its re-evaporation in the event of a unsuccessful search for a place,
• - Volumendiffusion eingebauter Adatome in den endgültigen Atomverband zur Bildung von Kristallkeimen und deren Wachstum zu Kristallkolumnen.- Volume diffusion of built adatoms into the final atomic structure Formation of crystal nuclei and their growth into crystal columns.

Je näher nun der Schmelzpunkt der Substanz und die Substrattemperatur wäh­ rend des Aufdampfprozesses sich annähern, umso größer ist die Atombeweg­ lichkeit und umso dichter werden dadurch auch die aufwachsenden Schichten. Dabei entstehen abhängig von der homologen Temperatur der Schichtsubstan­ zen verschiedene charakteristische Schichtstrukturen. Diese Schichtstrukturen sind vielfach beschrieben worden. Am bekanntesten ist das Drei-Zonen-Struk­ turmodell von B. A. Movchan et al.; Study of the structure and properties of thick vacuum condensates of nickel, titanium, tungsten, aluminium oxide and zirconi­ um dioxide, Fiz. Met. Metalloved. 28 (1969) S. 83-90. In Zone 1 bei homologen Temperaturen T_s bis etwa 0,26 (bei Oxiden, bis 0,3 bei Metallen) entstehen na­ delförmige diskontinuierliche und sehr dünne Kristallite mit hoher Defektdichte. Sie sind in dieser Form für hohe thermische und mechanische Belastungen un­ geeignet. Die Zone 2 (T_s bis 0,45) ist, wie bereits für das ZrO₂-Wachstum der Wärmedämmschichten zuvor erwähnt, durch vorherrschende Oberflächendiffu­ sion geprägt. Die Schichten wachsen kolumnar und kontinuierlich, wobei bei höheren Temperaturen die dickeren Stengel wachsen. Zwischen den Stengeln sind Berührungspunkte sowie Zwischenräume, die den Schichten eine gewisse Pseudoplastizität verleihen. Das Freivolumen der Zwischenräume nimmt jedoch mit steigender Temperatur ab. Oberhalb von 0,45 T_s dominiert die Volumendif­ fusion und führt zu dichten Strukturen.The closer the melting point of the substance and the substrate temperature come during the vapor deposition process, the greater the atomic mobility and the denser the growing layers. Depending on the homologous temperature of the layer substances, different characteristic layer structures arise. These layer structures have been described many times. The best known is the three-zone structural model by BA Movchan et al .; Study of the structure and properties of thick vacuum condensates of nickel, titanium, tungsten, aluminum oxide and zirconi um dioxide, Fiz. Met. Metalloved. 28 (1969) pp. 83-90. In zone 1 at homologous temperatures T _s up to about 0.26 (for oxides, up to 0.3 for metals), needle-shaped discontinuous and very thin crystallites with a high defect density are formed. In this form, they are unsuitable for high thermal and mechanical loads. Zone 2 (T _s to 0.45), as already mentioned for the ZrO ₂ growth of the thermal insulation layers, is characterized by prevailing surface diffusion. The layers grow columnar and continuously, with the thicker stems growing at higher temperatures. There are points of contact and spaces between the stems that give the layers a certain pseudoplasticity. However, the free volume of the gaps decreases with increasing temperature. Above 0.45 T _s the volume diffusion dominates and leads to dense structures.

Wird nun das Substrat während des Schichtwachstums im Temperaturbereich vorherrschender Oberflächendiffusion kontinuierlich gedreht, um es beispielsweise rundum zu beschichten, so erfahren diese Schichtstrukturen eine nochmalige Modifizierung ihrer Gestalt. Die Stengelstruktur wird auf Grund von effektiveren Wachstumsauslesemechanismen zur Vergröberung ihrer Gestalt gedrängt und erhält dabei eine <001<-Textur aufgeprägt. Die <110<-Richtung oder die <100<- Richtung liegt dabei in der Regel in Richtung der Rotationsachse unabhängig von links oder rechts laufendem Drehsinn. Auch ein wiederholtes Reversieren hat keinen markanten Einfluß. Die Stengeldurchmesser werden nicht nur durch zuneh­ mende Temperaturen dicker, sondern lassen sich ebenso durch eine Zunahme der Umdrehungsgeschwindigkeit vergröbern, wie Untersuchungen von U. Schulz; Wachstum, Mikrostruktur und Lebensdauer von elektronenstrahlaufgedampften Wärmedämmschicht-Systemen für Turbinenschaufeln, Verlag Shaker Aachen (1995) S. 1-133, belegen.Now the substrate becomes in the temperature range during layer growth prevailing surface diffusion continuously rotated, for example coating all around, these layer structures experience a new one Modification of their shape. The stem structure is due to more effective Growth selection mechanisms to coarsen their shape and receives a <001 <texture. The <110 <direction or the <100 <- Direction is usually independent of in the direction of the axis of rotation left or right rotation. Repeated reversing also has no striking influence. The stem diameters are not only increasing increasing temperatures, but can also be increased coarsen the speed of rotation, as studies by U. Schulz; Growth, microstructure and lifespan of electron beam evaporation Thermal insulation layer systems for turbine blades, publisher Shaker Aachen (1995) pp. 1-133.

Die tatsächlich beobachteten Schichtstrukturen in Wärmedämmschichten aus Zirkoniumoxiden zeigen beispielsweise weitgehend parallele Stengelstrukturen in einer feinen Ausbildung, wenn stationär bei etwa 0,4 T_s aufgedampft wurde. Weitgehend parallele Stengelstrukturen, allerdings in einer groben Ausbildung, treten auf bei Rotation bei wesentlich erhöhten Temperaturen, wenn z. B. 0,55 T_s und 12 UPM oder 0,46 T_s und 30 UPM erreicht werden. Bei wesentlich nied­ rigeren Temperaturen/Umdrehungsgeschwindigkeiten (beispielsweise 0,4 T_s und 12 UPM) treten verzweigte und nicht über die gesamte Schichtdicke rei­ chende schlanke Stengel auf. In einem mittleren Regime (z. B. 0,4 T_s und 30 UPM oder 0,46 T_s und 12 UPM) treten Wachstumsauslesemechanismen stark in den Vordergrund, die viele dünne Stengel zu Anfang des Schichtwachstums hervorbringen und im weiteren Verlauf des Wachstums deren Zahl drastisch vermindern sowie den Durchmesser der noch verbliebenen Stengel wachsen lassen. Dadurch tritt eine konische und z. T. leicht keulige Struktur insbesonde­ re unter denjenigen Kolumnen auf, die vom Fuß kontinuierlich bis zur Oberflä­ che gewachsen sind. Die dünnen Keulenhälse sind mit dem Substrat verhaftet. Die große Mehrzahl der im Haftbereich gekeimten Kolumnen erreicht die Ober­ fläche der Schicht nicht, sondern beendet das Wachstum in einem frühen oder mittleren Stadium.The layer structures actually observed in thermal insulation layers made of zirconium oxides, for example, show largely parallel stem structures in a fine formation if vapor deposition was stationary at about 0.4 T _s . Largely parallel stem structures, albeit in a rough design, occur when rotating at significantly higher temperatures, e.g. B. 0.55 T _s and 12 RPM or 0.46 T _s and 30 RPM can be achieved. At significantly lower temperatures / rotational speeds (for example 0.4 T _s and 12 RPM), branched slender stems occur which do not extend across the entire layer thickness. In a medium regime (e.g. 0.4 T _s and 30 RPM or 0.46 T _s and 12 RPM), growth readout mechanisms come to the fore, which produce many thin stems at the beginning of the layer growth and in the further course of their growth Reduce the number drastically and let the diameter of the remaining stems grow. This causes a conical and z. T. slightly club-like structure in particular under those columns that have grown continuously from the foot to the surface. The thin club necks are attached to the substrate. The vast majority of the columns germinated in the adhering area do not reach the surface of the layer, but stop growing in an early or medium stage.

Die Einstellung der gewünschten Schichtstrukturen wird großtechnisch durch gezielte Kontrolle der Hauptparameter Substrattemperatur, Gesamtgasdruck im Bedampfungskessel sowie Sauerstoffpartialdruck und Umdrehungsgeschwin­ digkeit der Substrate während des Beschichtens erreicht, wie von Rigney et al.; PVD thermal barrier applications and process development for aircraft engines, NASA conference publication, 3312 (1995) S. 135-149, und US-PS 5,350,599 berichtet wird. Vor dem Beschichten ist der Oberflächenzustand der Proben mitentscheidend für die Haftung und für die Ausbildung der Schichtstrukturen.The setting of the desired layer structures is carried out on an industrial scale targeted control of the main parameters substrate temperature, total gas pressure in the Steaming boiler as well as oxygen partial pressure and rotation speed substrate achieved during coating, as described by Rigney et al .; PVD thermal barrier applications and process development for aircraft engines, NASA conference publication, 3312 (1995) pp. 135-149, and U.S. Patent 5,350,599 is reported. Before coating is the surface condition of the samples co-decisive for the liability and for the formation of the layer structures.

Eine Verbesserung der Haftung der Wärmedämmschicht wird durch eine be­ sonders ebene Ausbildung (polieren) der metallischen Haftschicht in US-PS 4,321,310 beschrieben. Auf dieser Fläche wird durch thermische Oxidation eine dünne Korundschicht vor dem Beschichten erzeugt, die ähnlich eben wie das Substrat ausgebildet ist. Darauf wird eine Wärmedämmschicht aufgedampft, die eine senkrechte Stengelausrichtung im Sinne des Patentes haben muß. - Selbstverständlich ist auch auf ebenen Substraten, die ausschließlich aus Ko­ rund bestehen, eine guthaftende Wärmedämmschicht durch direkte Elektronenstrahlaufdampfung auf Korund aufbringbar, wie Untersuchungen von Schmücker et al.; Haftmechanismen in ausgewählten EB-PVD- Wärmedämmschichtsystemen, Fortschrittsberichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft, 10 (1995) 4, S. 379-384, zeigen.An improvement in the adhesion of the thermal insulation layer is by a be particularly flat formation (polishing) of the metallic adhesive layer in US-PS 4,321,310. A thermal oxidation causes a creates a thin layer of corundum before coating, which is similar to that Substrate is formed. A thermal insulation layer is evaporated thereon must have a vertical stem alignment in the sense of the patent. - It goes without saying that even on flat substrates made exclusively of Ko  round, a well-adhering thermal insulation layer through direct Electron beam evaporation can be applied to corundum, such as studies by Schmücker et al .; Adhesion mechanisms in selected EB-PVD Thermal insulation layer systems, progress reports of the Germans Keramische Gesellschaft, 10 (1995) 4, pp. 379-384.

Die Rauhigkeit der Substratoberfläche initiiert die Ausbildung unterschiedlich geordneter und gestörter Schichtstrukturen, wie Rigney et al. (loc. cit.) zeigen. D. h. im Umkehrfall wird von einer sehr ebenmäßigen (polierten) Oberfläche ein Parallelwachstum der Stengel gefördert. Die Störungen der Säulen, die bei­ spielsweise aus spannungsgeometrischen Überlegungen heraus sinnvoll sein können, sind jedoch schädlich für die Haftung, da sie mit einer stark verzahnten Me/MeO-Zwischenschicht erkauft werden, die unter Wärmewechselbelastungen als Quelle für zusätzliche Spannungsüberhöhungen im Haftbereich dienen. Dadurch wird ein vorzeitiges Bruchversagen innerhalb der keramischen Schicht nahe dem Me/MeO- Übergang begünstigt. Insofern darf ein gewisses Maß an Rauhigkeit zum Wohl einer guten Haftung an dieser kritischen Stelle nicht überschritten werden.The roughness of the substrate surface initiates the formation differently ordered and disturbed layer structures, such as Rigney et al. (loc. cit.) show. That is, conversely, it has a very even (polished) surface encouraged parallel growth of the stems. The perturbations of the pillars at be useful, for example, for stress-geometric considerations However, they are detrimental to liability as they are strong Toothed Me / MeO intermediate layer can be bought under Alternating heat loads as a source for additional Stress increases in the detention area serve. This will make it premature Failure within the ceramic layer near the Me / MeO Favors transition. In this respect, a certain degree of roughness is good good liability at this critical point must not be exceeded.

US-PS 5,514,482 beschreibt die Herstellung einer Wärmedämmschicht aus Y₂O₃-stabilisiertem ZrO₂, die eine offene, säulenartige Mikrostruktur aufweist, wobei die Säulen an der Basis geringere Durchmesser als im Außenbereich aufweisen.US Pat. No. 5,514,482 describes the production of a thermal insulation layer from Y ₂ O ₃ -stabilized ZrO ₂ , which has an open, columnar microstructure, the columns having a smaller diameter at the base than in the outer region.

US-PS 5,087,477 beschreibt ein Verfahren zur Beschichtung metallischer Substrate wie Gasturbinenflügel aus Superlegierungen auf Ni-Basis mit oxidkermaischen Wärmedämmschichten aus stöchiometrischem ZrO₂ . Y₂O₃ durch Elektronenstrahlbedampfung in Gegenwart von Sauerstoff mit Substratdrehung um die Substratachse. Die Schichten weisen eine für das Verfahren charakteristische Säulenstruktur auf.US Pat. No. 5,087,477 describes a method for coating metallic substrates such as gas turbine blades made of Ni-based superalloys with oxide-ceramic thermal insulation layers made of stoichiometric ZrO ₂ . Y ₂ O ₃ by electron beam vapor deposition in the presence of oxygen with substrate rotation around the substrate axis. The layers have a column structure characteristic of the method.

Es ist daher die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die kritische Haftfläche Me/MeO mit einer optimalen geringen Rauhigkeit auszulegen und die sich darauf abscheidende Wärmedämmschicht mit einer optimalen Schichtstruktur, die unabhängig von der Rauhigkeit der Haftschicht einstellbar ist, aufzubringen.It is therefore the essential object of the present invention, the critical one Design the Me / MeO adhesive surface with an optimal low roughness and the thermal insulation layer deposited thereon with an optimal Layer structure that is adjustable regardless of the roughness of the adhesive layer is to muster.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The above object is achieved with the features of claim 1. Further configurations can be found in the dependent claims.

Der Erfindung liegt zugrunde, daß aus mechanischer, spannungsgeometri­ scher und thermodynamischer Sicht die derzeit propagierte und auch im Ein­ satz be­ findliche kolumnare Mikrostruktur der aufgedampften Wärmedämmschichten aus Zirkoniumoxid noch nicht das Optimum darstellt. Sie hat die Zielvorstellung, daß es günstigere Strukturen in Hinblick auf Lebensdauer, Schadensverlauf und Hochtemperaturbeständigkeit gibt. Es werden entsprechende Strukturele­ mente entwickelt. Auch wurde verfahrenstechnisch nachgewiesen, daß sich Schichten mit den entsprechenden Strukturelementen gezielt durch Elektronen­ strahlverdampfen real herstellen lassen.The invention is based on that of mechanical, stress geometry shear and thermodynamic view the currently propagated and also in one sentence be  sensitive columnar microstructure of the vapor-deposited thermal insulation layers made of zirconium oxide is not yet the optimum. She has the goal that there are more favorable structures in terms of lifespan, damage history and there is high temperature resistance. There are corresponding structures mentally developed. Process engineering has also shown that Layers with the corresponding structural elements targeted by electrons Have jet evaporation actually produced.

Beim Betrieb von z. B. Turbinenschaufeln mit Wärmedämmschichten treten, wie oben erwähnt, durch Dehnungsbeanspruchung Relativbewegungen zwischen Substrat und Wärmedämmschicht auf. Diese Bewegungen müssen jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich lateral, d. h. senkrecht zur Säulenstruktur, ver­ laufen, wie in der Regel im Stand der Technik erörtert. Die Bewegung kann auch durch Kipp- und Hebelmomente beeinflußt sein. Wie mechanistische Überlegungen zeigen, führen diese Momente auch zu transversalen Span­ nungsanteilen. Diese Situation sei in einer Prinzipskizze in Fig. 1 vereinfacht dargestellt.When operating z. B. turbine blades with thermal insulation layers occur, as mentioned above, due to expansion stress relative movements between the substrate and thermal insulation layer. However, these movements do not necessarily have to run exclusively laterally, ie perpendicular to the column structure, as is usually discussed in the prior art. The movement can also be influenced by tilting and levering moments. As mechanistic considerations show, these moments also lead to transverse stress components. This situation is shown in simplified form in a schematic diagram in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt das Verformungsverhalten der metallischen Haftzone einer Säule unter Kippbelastung, insbesondere eine (einzelne) Kolumne oder Säule, die mit ihrer Basisfläche auf der darunterliegenden Haft- und Aluminiumoxidschicht durch (chemische) Haftung befestigt ist. Wird diese Säule im Bereich des Kop­ fes mit einer Kraft G seitlich beaufschlagt, so wird sie dort um einen Weg a ver­ kippt. Für einseitig eingespannte Balken gilt nach den Gesetzen der Biegebal­ kenmechanik, daß im Fuß des Balkens die höchste Spannung anliegt. Dort ist mit bevorzugtem Brechen des Balkens zu rechnen. Dieser Fall sei auf eine Ko­ lumne übertragen. Es sei die Aufrechterhaltung völliger Haftung zwischen Ba­ sisfläche und Haftschicht vorausgesetzt, selbst wenn der Kopf der Kolumne um den Weg a verschoben wird. Dieses Biegemoment führt je nach E-Modul und Fließgrenze der beteiligten Materialien zu einer mehr oder minder starken Be­ anspruchung in der Wurzel. Teilbereiche der Wurzel werden elastisch be­ ansprucht, doch bei höheren Temperaturen werden insbesondere die Außen­ bereiche der Wurzel auch zunehmend plastisch verformt. Bei der vorgegebe­ nen Säulengeometrie ist unter einer angelegten mechanischen Wechselspan­ nung von ± G mit Ermüdungserscheinungen des Materials und dadurch beding­ tem Ablösen der Säule oder Schicht zu rechnen. Fig. 1 shows the deformation behavior of the metallic adhesive zone of a column under tipping load, in particular a (single) column or column, which is attached with its base surface on the underlying adhesive and aluminum oxide layer by (chemical) adhesion. If this column is subjected to a force G laterally in the area of the head, it is tilted there by a path a. For beams clamped on one side, according to the laws of bending beam mechanics, the highest voltage is present in the base of the beam. There you can expect the bar to break preferentially. This case was transferred to a column. It is assumed that complete adhesion between the base surface and the adhesive layer is maintained, even if the head of the column is moved by the path a. Depending on the modulus of elasticity and the yield point of the materials involved, this bending moment leads to a greater or lesser strain in the root. Parts of the root are subjected to elastic stress, but at higher temperatures, especially the outer parts of the root are increasingly plastically deformed. In the case of the specified column geometry, fatigue phenomena of the material and the resulting detachment of the column or layer can be expected under an applied mechanical alternating voltage of ± G.

Wird jedoch anstelle der parallel orientierten Säulengeometrie eine erfindungs­ gemäß veränderte Geometrie in der Art einer Keule angenommen, wobei die verjüngte Spitze der Keule den Fuß darstellt, und wird die Keule um den glei­ chen Weg a verschoben, wie in Fig. 1 skizziert, verbleibt der Wurzelfuß jedoch noch voll im elastischen Bereich. Ermüdungserscheinungen des Materials blei­ ben somit aus.If, however, instead of the parallel-oriented column geometry, a geometry according to the invention is adopted in the manner of a club, the tapered tip of the club representing the foot, and the club is displaced by the same path a, as outlined in FIG. 1, the remains However, root foot is still fully in the elastic range. The material does not show signs of fatigue.

Fig. 2 zeigt die Aufteilung einer lateralen Spannung s in zwei kleinere Quer­ spannungsanteile q und r an einer keulenartigen Säule und belegt, daß auch bei Aufnahme von lateralen Spannungen die Keulenstrukturen besonders vor­ teilhaft sind. Der Spannungsvektor s kann gemäß dem Winkelbetrag der koni­ schen Begrenzung α aufgeteilt werden in zwei Teilvektoren r und q, wobei r der energiedissipativen Reibung angehört. Dieser vorteilhafte Term wird im Verhält­ nis umso größer, je größer der Winkelbetrag α der konischen Begrenzung ein­ gestellt werden kann. D. h. je größer der Öffnungswinkel α der Keule ist, umso effektiver kann der Spannungsabbau durch Konversion in Reibungsenergie er­ folgen. Fig. 2 shows the division of a lateral voltage s into two smaller transverse voltage components q and r on a lobe-like column and shows that the lobe structures are particularly geous before lateral stresses are absorbed. The voltage vector s can be divided according to the angular amount of the conical limitation α into two sub-vectors r and q, where r belongs to the energy dissipative friction. This advantageous term is the greater the ratio, the larger the angular amount α of the conical limit can be set. That is, the larger the opening angle α of the lobe, the more effectively it can reduce the stress by converting it into frictional energy.

Die Keulenstruktur läßt sich gezielt durch die erfindungsgemäße Prozeßführung einstellen und verstärken. Das Grundmuster der Keulengeometrie ist bereits im Ansatz aus dem bekannten Strukturdiagramm nach Movchan et al. (loc. cit.) das jedoch an starren, also nicht rotierenden Substraten ermittelt wurde, ersichtlich. In den erfindungsgemäßen Versuchen zeigte sich, daß die Umdrehungs­ geschwindigkeit ω der Substrate während der Beschichtung herausragende Bedeutung für die Ausbildung einer teilweise keulen- und kelchartigen bzw. kro­ kusähnlichen Geometrie hat. Der optimale Bereich für die Erzielung dieser Struktur ist durch nachfolgende zwei mathematische Gleichungen eingrenzbar:
The lobe structure can be set and reinforced in a targeted manner by the process control according to the invention. The basic pattern of the lobe geometry is already in the approach from the known structure diagram according to Movchan et al. (loc. cit.) which was however determined on rigid, i.e. non-rotating substrates. In the experiments according to the invention it was found that the rotational speed ω of the substrates during the coating is of outstanding importance for the formation of a partially club-like and chalice-like or crocus-like geometry. The optimal range for achieving this structure can be limited by the following two mathematical equations:

wobei T für die Substrattemperatur °K und
ω für die Umdrehungsgeschwindigkeit in UPM des Substrats steht,
wobei man die Umdrehungsgeschwindigkeit kontinuierlich oder diskontinuier­ lich, sowie alternativ in wechselnden Drehrichtungen variiert.where T for the substrate temperature ° K and
ω stands for the rotational speed in rpm of the substrate,
the speed of rotation being varied continuously or discontinuously, and alternatively in alternating directions of rotation.

Dieser Temperaturkorridor ist erfindungsmäßig besonders geeignet, um dort der Schicht eine grobe Streifung in ihrem Fußbereich aufzuprägen und um durchgehende keulenartige Kristallsäulen sowie gebogen-verschlungene schlankere Nachbarsäulen zu erzeugen, wobei diese Merkmale durch eine ent­ sprechende Führung der Drehzahl bedingt oder verstärkt werden. Die minimale Drehzahl am Anfang und die maximale Drehzahl sollen sich vorzugsweise um den Faktor zwei oder mehr unterscheiden.According to the invention, this temperature corridor is particularly suitable for going there to apply a coarse streak to the layer in its foot area and around continuous club-like crystal columns as well as curved-intertwined to produce leaner neighboring columns, these features by an ent speaking guidance of the speed can be conditioned or reinforced. The minimal Speed at the beginning and the maximum speed should preferably be around distinguish the factor two or more.

In eigenen Versuchen wurden rasche Änderungen der Rotationsgeschwindig­ keit von schnell zu langsam oder von langsam zu schnell durchgeführt. Sie zeigten, daß sich die Schicht umgehend entsprechend den aktuellen Konden­ sationsbedingungen ausprägt. Somit sind über den Geschwindigkeitsparameter vielfältige Strukturänderungen herbeiführbar. Durch Ändern der Drehgeschwin­ digkeit ändert sich hingegen die integrale Dichte (dies ist die geometrisch be­ stimmbare Dichte, die aus der Dichte der Keramiksäulen und der dazwischen­ liegenden Porosität in Form von Dehnfugen resultiert) der Wärmedämmschicht nicht bzw. nicht wesentlich, wie ebenfalls eigene Versuche ergaben. So wurde bei Vergleichsversuchen bei der Erzeugung von 250 µm dicken Schichten auf identischen Rundstäben mit 7 mm Durchmesser, wo lediglich deren axiale Um­ drehungsgeschwindigkeit geändert wurde und alle anderen Parameter wie z. B. Gasdrücke, Substrattemperatur und Aufdampfrate konstant gehalten wurden, folgende Dichten bestimmt:
In our own experiments, rapid changes in rotational speed from fast to slow or from slow to fast were carried out. They showed that the layer immediately developed according to the current condensation conditions. Various structural changes can thus be brought about via the speed parameter. By changing the speed of rotation, on the other hand, the integral density (this is the geometrically determinable density, which results from the density of the ceramic columns and the porosity in between in the form of expansion joints) of the thermal insulation layer does not, or not significantly, as our own experiments have shown . So was in comparative experiments in the production of 250 microns thick layers on identical rods with a diameter of 7 mm, where only their axial rotation speed was changed and all other parameters such. B. gas pressures, substrate temperature and evaporation rate were kept constant, the following densities were determined:

Die mittlere Größe der oberen Säulendurchmesser wiederum ist, wie im Stand der Technik bekannt, stark durch die Umdrehungsgeschwindigkeit beeinflußbar. Wegen der konstanten Dichte wird die Größe der Dehnfuge im gleichen Sinne wie der Säulendurchmesser beeinflußt: bei steigender Rotationsgeschwindig­ keit erhöhen sich der Säulendurchmesser und die Größe der Dehnfuge. Somit ist in Schichten, die stark konische Säulenelemente mit dünnen Fußbereichen enthalten, mit einer nach außen zunehmenden Breite der Dehnfugen zu rech­ nen. Auch dies ist ein für die Pseudoplastizität der Keramikschichten vorteilhaf­ ter und damit bedeutsamer Aspekt.The average size of the upper column diameter is again as in the stand known in the art, strongly influenced by the speed of rotation. Because of the constant density, the size of the expansion joint is the same how the column diameter affects: with increasing rotation speed The column diameter and the size of the expansion joint increase. Consequently is in layers, the strongly conical pillar elements with thin foot areas included, to be expected with an increasing width of the expansion joints nen. This is also advantageous for the pseudoplasticity of the ceramic layers ter and therefore significant aspect.

Eine langsame Umdrehungsgeschwindigkeit fördert die Bildung vieler kurzer und auch verzweigter Kristallstengel, d. h. es liegt eine besonders hohe Keim­ bildungsrate vor. Hohe Temperaturen lassen diese Besonderheit wieder zu­ rücktreten. Insofern ist es für die Erzielung einer hohen Keimdichte sinnvoll, die Ankeimungsphase sowohl bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten als auch bei niedrigeren Temperaturen außerhalb der Bereiche, die durch die Glei­ chungen (a) und (b) vorgegeben sind, vorzunehmen. Während der Ankeimpha­ se wird etwa bis zu 25% der Gesamtschichtdicke hergestellt. Niedrigere Tem­ peraturen bezeichnen hierbei den Temperaturbereich, der unterhalb der für die Ausbildung stark konischer Strukturelemente und für die Erzielung der Keulen­ struktur liegt.A slow rotation speed promotes the formation of many short ones and also branched crystal stem, d. H. there is a particularly high germ rate of education before. High temperatures allow this peculiarity again resign. In this respect, it makes sense to achieve a high germ density Germination phase both at low rotation speeds and even at lower temperatures outside the areas caused by the glide (a) and (b) are given. During germination up to 25% of the total layer thickness is produced. Lower tem  temperatures refer to the temperature range below that for the Formation of strongly conical structural elements and for the achievement of the clubs structure lies.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Dre­ hung des Substrats im Verlauf des Verfahrens nicht konstant gehalten, sondern von minimalen zu maximalen Drehzahlen verändert. Besonders bevorzugt in diesem Sinne ist es, wenn das Verhältnis der maximalen Drehzahl zur minima­ len Drehzahl wenigstens 2 beträgt.In a preferred embodiment of the present invention, the Dre The substrate is not kept constant in the course of the process, but instead changed from minimum to maximum speeds. Particularly preferred in In this sense it is when the ratio of the maximum speed to the minimum len speed is at least 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von sich nach außen vergröbernden Stengelstrukturen mit einem oberen Stengel­ durchmesser von 10 bis 100 µm.The method according to the invention is particularly suitable for the production of stem structures coarsening outwards with an upper stem diameter from 10 to 100 µm.

Eine weitere Variationsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die effektiv eingebrachte Leistung in das System zu reduzieren, beispiels­ weise die Substrattemperatur während des Verfahrens konstant zu halten oder zu reduzieren. So ist es bevorzugt, bei sich während des Prozesses absenken­ der Substrattemperatur, wobei die Temperaturabsenkung beliebig ist, diese vorrangig aber durch Leistungsabsenkung der Elektronenstrahlkanone, bei Viel­ tiegelabdampfung durch Abschalten/Inaktivieren einer oder mehrerer Kanonen oder Verdampfungsquellen durch Aktivieren einer Kaltwand oder Kälteplatte im Verdampfungrezipienten, durch Einbringen eines Strahlungsschirmes zur Ab­ sorption der vom Schmelzbad emittierten Strahlungsleistung, durch Vergröße­ rung des aktiven Innenraums im Verdampferrezipienten, durch Abschalten ei­ ner Zusatzheizung oder Vergrößerung des Abstandes zwischen Substrat und Verdampferbad einzustellen.There is another possible variation of the method according to the invention in reducing the effective power put into the system, for example as to keep the substrate temperature constant during the process or to reduce. So it is preferred to lower yourself during the process the substrate temperature, the temperature drop being arbitrary, this primarily, however, by lowering the power of the electron beam gun, at Viel Crucible evaporation by switching off / inactivating one or more cannons or evaporation sources by activating a cold wall or cold plate in the Evaporation recipients, by introducing a radiation shield to the Ab sorption of the radiant power emitted by the weld pool, through enlargement tion of the active interior in the evaporator recipient, by switching off the egg ner additional heating or increasing the distance between the substrate and Evaporator bath set.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, zunächst im Bereich der Keulenbildung zur Prägung eines Wachstums mit Kolbenstruktur zu verharren, sodann aber bei gleichen Temperaturen, aber höheren Um­ drehungsgeschwindigkeiten fortzuführen. Dieser Übergang kann gleitend oder abrupt erfolgen. Dabei kann die Keimbildung durchaus unterhalb des Tempera­ turkorridors für die Keulenbildung liegen.In the sense of the method according to the invention, it is preferred to first in Area of lobe formation to shape growth with piston structure  persist, but then at the same temperatures, but higher Um to continue rotating speeds. This transition can be smooth or done abruptly. The nucleation may well be below the tempera turkorridors for the club formation.

Im Anschluß an das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, bei höheren Temperaturen im oder oberhalb des Bereichs der Keulenbildung nachzuglühen.Following the method according to the invention, it is possible to use higher Afterglow temperatures in or above the range of lobe formation.

Fig. 3 zeigt die Struktur einer 250 µm dicken Schicht, die nach der spezifischen Art der Erfindung hergestellt worden ist, mit den ausgeprägten Strukturelemen­ ten, die von der Säulenform abweichen, als rasterelektronische Aufnahme ei­ nes Bruchbildes und läßt die räumliche Anordnung der Struktur besser erken­ nen. Fig. 3 shows the structure of a 250 micron thick layer, which has been produced according to the specific type of the invention, with the pronounced Structural Elements, which differ from the column shape, as a raster electronic recording of a fracture pattern and allows the spatial arrangement of the structure to be better recognized nen.

In der Fig. 4 wird das gemäß Fig. 3 erhaltene Rasterbild nochmals als Prinzip­ skizze wiedergegeben. Beide Figuren zeigen die keulenartige Säule a, die von s-förmig gebogenen schlanken Nachbarsäulen b und c umgeben ist.In FIG. 4, the raster image obtained according to FIG. 3 is reproduced again as a sketch principle. Both figures show the club-like pillar a, which is surrounded by slender neighboring pillars b and c bent in an S-shape.

Die Schicht wurde auf ein Substrat mit einer geringen Rauhigkeit von nur R_a = 2 µm folgendermaßen aufgetragen:The layer was applied to a substrate with a low roughness of only R _a = 2 µm as follows:

Das Substrat wurde auf 980°C aufgeheizt und sodann bei 960 bis 980°C dre­ hend beschichtet. Die Ankeimphase wurde mit 4 UPM gestartet, sodann wurde die Umdrehungsgeschwindigkeit innerhalb von 30 Minuten kontinuierlich bis auf 50 UPM erhöht. Fig. 5 zeigt den während der Aufdampfung gewählten zugehö­ rige Geschwindigkeitsverlauf. Demnach sind zu Beginn etwa 25% der gesam­ ten Schichtdicke unterhalb des "Keulenkorridors" aufgedampft worden. Die er­ zielte Struktur ist somit im Fußbereich durch starke Keimbildung geprägt. Daran anschließend wurde im "Keulenkorridor" aufgedampft, wo das Schichtwachstum von den Bedingungen einer verschärften Wachstumsauslese bestimmt wird. The substrate was heated to 980 ° C and then coated at 960 to 980 ° C rotating. The germination phase was started at 4 rpm, then the speed of rotation was continuously increased to 50 rpm within 30 minutes. Fig. 5 shows the associated speed course selected during the vapor deposition. Accordingly, about 25% of the total layer thickness below the "lobe corridor" was evaporated at the beginning. The structure he is aiming for is characterized by strong nucleation in the foot area. This was followed by vapor deposition in the "club corridor", where the layer growth is determined by the conditions of an intensified growth selection.

Sie führt einmal zur Bildung bauchig-keuliger Säulen (Winkelbetrag der koni­ schen Begrenzung α ist bei einzelnen Kristalliten bei 15 bis 20°, wie in Fig. 2 dargestellt) sowie zum anderen zu einem gebogen-verschlungenen Wachstum (S-förmig) der schlankeren Nachbarsäulen, das ihnen von den dominierenden keulenförmigen Säulen mit größerem Durchmesser aufgezwungen wird, wie in Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich ist. Das Auftreten dieser Strukturkomponente war überraschend und nicht vorhersehbar, ist jedoch in mechanischer Hinsicht von Bedeutung. Gerade durch ihre enge Nachbarschaft zu den bauchigen Säulen wird von jenen das Einwirken von lateralen Spannungen abgefedert, so als ob sie einen Puffer aus Schichtmaterial mit verringertem E-Modul darstellen wür­ den.On the one hand it leads to the formation of bulbous-lobed columns (angular amount of the conical limitation α is at 15 to 20 ° for individual crystallites, as shown in FIG. 2) and on the other hand to a curved-intertwined growth (S-shaped) of the slimmer neighboring columns that is imposed on them by the dominant lobe-shaped columns with a larger diameter, as shown in FIG. 3 and FIG. 4 is visible. The occurrence of this structural component was surprising and unpredictable, but is of mechanical importance. Because of their close proximity to the bulbous columns, the effect of lateral stresses is cushioned, as if they were a buffer made of layer material with a reduced modulus of elasticity.

Die variable Prozeßführung wird in den Detailvergrößerungen in Fig. 6 sichtbar (ZRO2#8). Dort ist eine sägezahnartige Schichtung von ca. 1,5 µm je Lage im Fußbereich gebildet worden, die durch die langsame Umdrehung während der Startphase - je Umdrehung eine Lage Zuwachs - entstanden ist. Diese für den Fußbereich dieser strukturspezifischen Schichten charakteristische Streifung wird infolge der kontinuierlichen Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit im Laufe des weiteren Schichtwachstums zunehmend feiner und damit weniger deutlich wahrnehmbar.The variable process control is visible in the enlarged detail in Fig. 6 (ZRO2 # 8). There a sawtooth-like stratification of approx. 1.5 µm per layer was formed in the foot area, which was caused by the slow rotation during the starting phase - one layer increase per rotation. This streaking, which is characteristic of the foot region of these structure-specific layers, becomes increasingly finer due to the continuous increase in the rotational speed in the course of further layer growth and is therefore less noticeable.

Die wesentlichen Bereiche der Strukturen, die mit der erfindungsgemäßen Ver­ fahrensweise erreicht wurden, seien unter Angabe der erreichten Funktionalität zusammengefaßt:The essential areas of the structures with the Ver were achieved by stating the functionality achieved summarized:

Der Fußbereich ist gekennzeichnet durch
The foot area is marked by

• - seine grobe Streifung- its rough streak
• - intensive Keimbildner (zur Erzielung einer hohen Keimdichte durch Einstellen einer langsamen Drehbewegung und evtl. durch eine zusätzliche Tempera­ turführung unterhalb des Temperaturkorridors, der für die Ausbildung koni­ scher Strukturelemente optimal geeignet ist) - intensive nucleating agent (to achieve a high nucleation density by adjusting a slow rotation and possibly by an additional tempera turführung below the temperature corridor, the koni for the training structural elements)  
• - chemische Haftung durch die erreichte Anbindung der keramischen Schicht- Chemical adhesion through the connection of the ceramic layer
• - mechanische Verklammerung mit den Nachbarkristalliten auf Grund der gro­ ben beidseitigen Sägezahn-Profilierung (Streifung), welche insbesondere den dicken schweren keulenartigen Kristallen zusätzlichen Halt verleiht- mechanical interlocking with the neighboring crystallites due to the large ben bilateral sawtooth profiling (striation), which in particular gives the thick, heavy, club-like crystals additional support
• - elastomechanisch wirkender Übergang zwischen Substrat und Wärmedämmschicht.- Elastomechanically acting transition between the substrate and Thermal insulation layer.

Der Zwischenbereich, ist gekennzeichnet durch konische Strukturelemente mit großem Öffnungswinkel und Abnahme der Streifung sowie gebogen-verschlun­ gene schlankere Nachbarsäulen, welche dienen als
The intermediate area is characterized by conical structural elements with a large opening angle and decrease in striation, as well as slimmer, curved, slender neighboring columns, which serve as

• - Absorptionszone für einen Teil der Lateralspannungen durch Konversion in Reibungsenergie (an den Keulenflanken) und- Absorption zone for part of the lateral stresses through conversion in Frictional energy (on the side of the club) and
• - E-Modul-Senke (durch S-förmig gebogene Strukturelemente)- E-module sink (through S-shaped structural elements)

Der Kopfbereich ist gekennzeichnet durch besonders große Durchmesser der Kristallkolumnen, die gegen den thermodynamischen Zwang des Sinterns auf Grund der großen Durchmesser und relativ großen Dehnfugen besonders be­ ständig sind.The head area is characterized by a particularly large diameter Crystal columns that counter the thermodynamic constraint of sintering Because of the large diameter and relatively large expansion joints especially be are constantly.

Die beanspruchten Strukturkomponenten sind als strukturelle Besonderheiten zu werten und können gezielt als Kristallform gezüchtet werden. Es wurde ge­ zeigt, daß diese Strukturkomponenten Vorteile in mechanistischer, spannungs­ geometrischer und thermodynamischer Hinsicht bieten. Darüber hinaus wird ein Weg für die gezielte Ausführung solcher Strukturkomponenten unabhängig von der Rauhigkeit des Substrates allein über die besondere Art der Prozeßführung bei der Elektronenstrahlaufdampfung gewiesen.The structural components claimed are special structural features and can be specifically grown as a crystal form. It was ge shows that these structural components have advantages in mechanistic, tension offer geometric and thermodynamic considerations. Beyond that a way for the targeted execution of such structural components independently from the roughness of the substrate alone to the special nature of the Process control for electron beam evaporation.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt somit die Herstellung keramischer Wärmedämmschichten aus Zirkoniumdioxid, die gegebenenfalls mit Seltenerdmetalloxiden oder Oxidgemischen, insbesondere mit Y₂O₃, CeO₂, Sc₂O₃, Yb₂O₃ oder deren Gemischen dotiert sind, die eine Keulenstruktur aufweisen und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältlich sind.A further embodiment of the present invention thus comprises the production of ceramic thermal barrier coatings made of zirconium dioxide, which are optionally doped with rare earth metal oxides or oxide mixtures, in particular with Y ₂ O ₃ , CeO ₂ , Sc ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ or mixtures thereof, which have a lobe structure have and are obtainable with the aid of the method according to the invention.

Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zum Beschichten von Turbinenschaufeln eingesetzt.The method is particularly preferred in the sense of the present invention used for coating turbine blades.

Claims (7)

1. Verfahren zum Bedampfen von keramischen oder metallischen Substraten mit Zirkoniumdioxid, das gegebenenfalls mit Seltenerdmetalloxiden oder Oxidge­ mischen dotiert ist, in einem Temperaturbereich von 600 bis 1550°C Substrat­ temperatur bei Drehung des Substrats im Bereich von 1 bis 300 UPM, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an die Ankeimphase mit geringer Um­ drehungsgeschwindigkeit des Substrats, die Drehgeschwindigkeit und die Tempe­ ratur im Bereich einstellt, die durch die Gleichungen
definiert sind,
wobei T für die Substrattemperatur in °K und
ω für die Umdrehungsgeschwindigkeit in UPM des Substrats steht,
wobei man die Umdrehungsgeschwindigkeit kontinuierlich oder diskontinuierlich, sowie alternativ in wechselnden Drehrichtungen variiert.1. Process for the vapor deposition of ceramic or metallic substrates with zirconium dioxide, which is optionally doped with rare earth oxides or oxides, in a temperature range from 600 to 1550 ° C substrate temperature when rotating the substrate in the range from 1 to 300 rpm, characterized in that one adjusts to the germination phase with low rotation speed of the substrate, the rotation speed and the temperature in the range set by the equations
are defined
where T for the substrate temperature in ° K and
ω stands for the rotational speed in rpm of the substrate,
wherein the speed of rotation is varied continuously or discontinuously, or alternatively in changing directions of rotation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Substrats während des Verfahrens von minimalen auf maximale Drehzahlen geändert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the substrate during the process from minimum to maximum speeds will be changed.   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhält­ nis der maximalen Drehzahl zur minimalen Drehzahl wenigstens 2 beträgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the ratio nis the maximum speed to the minimum speed is at least 2. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich nach außen vergröbernde Stengelstrukturen mit einem äußeren Stengeldurchmesser von 10 bis 100 µm gebildet werden.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that stem structures coarsening to the outside with an outer stem diameter of 10 to 100 microns are formed. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Substrattemperatur während des Verfahrens konstant hält oder reduziert.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the substrate temperature during the process keeps constant or reduces. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die in das System eingebrachte Leistung reduziert durch

• a) Temperaturabsenkung des Substrats,
• b) Leistungsabsenkung der Elektronenstrahlkanone,
• c) bei Vieltiegelabdampfung durch Abschalten und/oder Inaktivieren einer oder mehrerer Kanonen und/oder Verdampfungsquellen,
• d) Aktivieren einer Kaltwand oder Kälteplatte im Verdampferrezipienten,
• e) Einbringen eines Strahlungsschirms zur Absorption der vom Schmelzbad emittierten Strahlungsleistung,
• f) Vergrößerung des aktiven Innenraums im Verdampferrezipienten, durch Ab­ schalten einer Zusatzleistung und/oder
• g) Vergrößerung des Abstandes zwischen Substrat und Verdampfungsquelle.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the power introduced into the system is reduced by

• a) lowering the temperature of the substrate,
• b) lowering of the power of the electron beam gun,
• c) in the case of multi-crucible evaporation by switching off and / or inactivating one or more cannons and / or evaporation sources,
• d) activating a cold wall or cold plate in the evaporator recipient,
• e) introducing a radiation shield to absorb the radiation power emitted by the molten pool,
• f) Enlargement of the active interior in the evaporator recipient, by switching off an additional service and / or
• g) increasing the distance between the substrate and the evaporation source.

7. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Beschichtung von Turbinenschaufeln.7. Use of the method according to one or more of the claims 1 to 6 for coating turbine blades.