Das Ziel dieser Arbeit ist es also, die Gebrauchstauglichkeit des erwähnten metallischen Rußfilters zu verbessern und seine Lebensdauer zu verlängern. Dazu soll das Hochtemperaturverhalten technischer Werkstoffe unter den komplexen Einsatzbedingungen eines Rußfilters untersucht werden.
Angesichts der komplexen Betriebsbeanspruchungen stellt die Gewinnung geeigneter Daten den Ausgangspunkt gezielter eigener experimenteller Arbeiten dar. Es sind insbesondere minimale (Tmin), durchschnittliche (TØ) und maximale (Tmax) Temperaturen zu bestimmen. Temperaturdifferenzen stehen in engem Zusammenhang mit mechanischen Spannungen. Deshalb sollen Temperaturen in Abhängigkeit von Zeit und -ort ermittelt werden. Darüber hinausgehend sind die chemische Zusammensetzung des Abgases und seine Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines Rußfilters wichtig.
Um die Funktion des Rußfilters sicherzustellen, sind in Anlehnung an Abb. 2.1 im einzelnen folgende Punkte zu untersuchen:
- Ursachen für eine Rißbildung an den Verbindungsschweißnähten.
- Haftfestigkeit von Metallteilchen unter der Einwirkung hoher Strömungsgeschwindigkeiten des Abgases (Erosion).
- Korrosion in Abhängigkeit von der Größe bzw. der Geometrie der Oberfläche von oxidierenden Metallpartikeln.
- Oxidhaftung als Funktion von Temperatur und Temperaturgradienten.
- Thermische Stabilität von Aluminium- und Chromoxid in Abgas.
- Gründe für ein lokales Aufschmelzen bei Rußfiltern (Werkstoff-Schmelzpunkt Ts).
- Chemisches Verhalten technisch wichtiger Oxide (insbes. Aluminium- und Chromoxid).
- Einfluß von oxidierenden Gasen (Wasserdampf, Sauerstoff) auf das Filtergewebe.
- Oxidationskinetik von Filtergewebe.
- Oxidationsverhalten alternativer Legierungen und Beschichtungen.
- Aufkohlung von Filtergewebe.