DE10150259A1

DE10150259A1 - Wärmeisolationsbauteil

Info

Publication number: DE10150259A1
Application number: DE10150259A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Weiler
Original assignee: Alstom Schweiz AG
Current assignee: GE Vernova GmbH
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmeisolationsbauteil auf der Basis von keramischen Fasern, welches insbesondere im Heißgaspfad von Gasturbinen eingesetzt wird. Das Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem metallischen Träger (1) mit einer Temperaturen oberhalb von ca. 700 DEG C ausgesetzten Vorderfläche (3) und einer gekühlten Rückfläche (4) besteht, wobei auf der Vorderfläche (3) parallel zueinander und mit der Faserlängsrichtung senkrecht zur Vorderfläche (3) ausgerichtete keramische Fasern (2) befestigt sind, zwischen denen ein Netz parallel ausgerichteter und miteinander verbundenen Spalten (5) ausgebildet ist. Es wird eine sehr hohe Temperaturwechselbeständigkeit, ein hoher Widerstand gegen Thermoschocks, eine gute Stabilität gegen sehr steile Temperaturgradienten und ein hohes akustisches Dämpfungsvermögen erzielt.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Wärmeisolationsbauteil, welches im Heissgaspfad von Gasturbinen eingesetzt wird. Gasturbinenbauteile im Heissgaspfad sind beispielsweise Brennkammerwände und Turbinenschaufeln.

Stand der Technik

Es ist bekannt, die Temperaturbeständigkeit von im Heissgaspfad angeordneten Gasturbinenbauteilen einerseits durch intensive Kühlung und andererseits durch Aufbringung von Wärmdämmschichten oder den Einsatz von Hitzeschildern aus Refraktärmaterialien zu erhöhen.

Wärmedämmschichten, welche üblicherweise mit Hilfe von Aufdampftechniken oder thermischem Spritzen von Pulvern hergestellt werden, sind nachteilig nur bei Dicken unter ca. 2 mm ausreichend zuverlässig. Sie können daher nur eine begrenzte Isolierfähigkeit erreichen, d. h. die Temperatur der metallischen Bauteile kann bei üblicher Kühlung praktisch kaum unter einen Wert abgesenkt werden, der niedriger ist als ca. 100°C unter der heissgasseitigen Temperatur der Wärmedämmschicht.

Dagegen weisen Refraktärbauteile zur Erreichung einer guten Wärmedämmung eine beträchtliche Masse auf, so dass nachteilig ein nicht unbeträchtlicher Aufwand bei den Halterungssystemen erforderlich ist.

Der Einsatz von Wärmedämmsystemen auf der Basis leichter hochisolierender Faserblockmaterialien scheitert an der geringen Erosionsbeständigkeit und der ungenügenden Beständigkeit gegen Rissbildung und Risswachstum unter Temperaturwechselbelastung oder Thermoschocks. Zwar hat man versucht, diese Nachteile durch die Anbringung von dichten erosionsbeständigen keramischen Kacheln auf der Heissgasseite der Faserblockisolation zu überwinden, aber dies hat sich als nicht erfolgreich erwiesen, weil das verwendete Kachelmaterial (Siliziumkarbid und Siliziumnitrid) unter Gasturbinenbedingungen nicht ausreichend oxidationsbeständig ist.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung versucht, diese Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmeisolationsbauteil zu entwickeln, welches sich durch eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen Thermoschocks auszeichnet, auch gegen sehr hohe Temperaturgradienten stabil ist und gleichzeitig ein hohes akustisches Dämpfungsvermögen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Bauteil aus einem metallischen Träger mit einer Temperaturen oberhalb von ca. 700°C ausgesetzten Vorderfläche und einer gekühlten Rückfläche besteht, wobei auf der Vorderfläche parallel zueinander und mit der Faserlängsrichtung senkrecht zur Vorderfläche ausgerichtete keramische Fasern befestigt sind, zwischen denen ein Netz parallel ausgerichteter und vollständig miteinander verbundenen Spalten ausgebildet ist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen einerseits darin, dass die Bündel keramischer Fasern als eine ausgezeichnete Wärmeisolation für den metallischen Träger dienen. In der genannten Anordnung liegen die keramischen Fasern parallel zum Temperaturgradienten in dem Bauteil. Thermomechanische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Dehnung können sich in den Fasern im wesentlichen nur senkrecht zum Temperaturgradienten, also parallel zur heissgasseitigen Vorderfläche und gekühlten Rückfläche ausbilden. Die Höhe dieser thermomechanischen Spannungen wird bei gegebener Höhe des Temperaturgradienten, bei gegebenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, E-Modul und Querkontraktionszahl nur von den geometrischen Dimensionen der Fasern, und zwar parallel zur Vorder- bzw. Rückfläche des metallischen Trägers bestimmt, also im wesentlichen durch den Durchmesser der Fasern. Bei Wahl eines genügend kleinen Faserdurchmessers, bei welchem die Spannungen ausreichend unter der Bruchfestigkeit der Fasern liegen, wird somit eine Isolation mit hoher Stabilität und Zuverlässigkeit erzielt. Durch das Netz von Spalten wird gleichzeitig verhindert, dass sich grössere Risse parallel zur Oberfläche bilden und wachsen können, welche nachteilig zu Abplatzungen führen könnten. Aufgrund der Faser- und Spaltenstruktur selbst bzw. aufgrund des Aufbaus der Fasern ist die Faserbündeloberfläche akustisch weich und wirkt somit z. B. beim Einsatz des erfindungsgemässen Wärmeisolationsbauteiles in einer Gasturbinenbrennkammer auf mögliche Pulsationen dämpfend.

Es ist zweckmässig, wenn die Fasern aus Oxidkeramik, vorzugsweise Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid und/oder Siliziumoxid und/oder Magnesiumoxid und/oder Titanoxid bestehen. Dabei können Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Oxide, entweder in Form verschiedener Phasen der Einzelkomponenten oder verschiedener Mischphasen oder in Form einer Mischphase verwendet werden. Mit diesem Fasermaterial ist eine besonders gute Temperaturwechselbeständigkeit und Beständigkeit gegen Thermoschocks zu erzielen.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Querschnitt der Fasern rund, oval oder polygonal, vorzugsweise mit abgerundeten Kanten, ist. Bei der parallelen Anordnung der Fasern in einer Bündelstruktur ergeben die Zwischenräume zwischen den Fasern dann zwangsläufig ein Netz vollständig miteinander verbundener Spalten mit den bereits oben beschriebenen Vorteilen bezüglich Rissverhinderung.

Es ist zweckmässig, wenn die Fasern hohl sind und jeweils mindestens einen Kanal in Faserlängsrichtung aufweisen, welcher sich entweder über die ganze Faser erstreckt oder beliebig oft durch Feststoff unterbrochen ist und wenn die Fasern porös sind. Die Porosität liegt zwischen 1% und 90%, wobei eine möglichst hohe Porosität wünschenswert ist. Dadurch werden die Wärmeleitfähigkeit und der Elastizitätsmodul der Fasern gesenkt im Vergleich zu einem dichten porenfreien Werkstoff. Dies bewirkt wiederum eine Erhöhung des thermischen Isolationsvermögens und des akustischen Dämpfungsvermögens.

Bei hohlen Fasern ist es von Vorteil, wenn der Innendurchmesser entlang der Faserlängsachse variiert wird. Das führt zu einer Erhöhung des Wärmewiderstandes, insbesondere bei Wärmetransport durch Strahlung (bei hohen Temperaturen), und zu einer Verbesserung des akustischen Dämpfungsvermögen. Der Durchmesser der Fasern liegt vorteilhaft zwischen 0.005 mm und 1 mm.

Es ist vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Fasern rauh ist, denn dies bewirkt eine gute mechanische Verklemmung mit dem Bindemittel, mit deren Hilfe die Fasern auf dem metallischen Träger verbunden sind.

Weiterhin ist es zweckmässig, wenn die Fasern auf der Vorderfläche des metallischen Trägers mittels Bindephase aus keramischem Kleber und/oder metallischem Lot befestigt sind und die Bindephase die Spalten und Zwickel zwischen den Fasern zumindest teilweise ausfüllt, wobei die Höhe der Füllung zwischen 2 bis 100% der Faserlänge, von der Vorderseite des metallischen Trägers aus gemessen, beträgt. Im Falle der teilweisen Füllung bleiben die Spalten im Bereich des Abstandes von der heissgasseitigen Oberfläche zu einem bestimmten Prozentsatz der Faserlänge frei von Bindemittel, so dass die Fasern in diesem Bereich frei gegeneinander beweglich sind.

Es ist ausserdem vorteilhaft, wenn der metallische Träger, auf dem die Fasern befestigt sind, wannenförmig mit einem Wannenboden und Seitenwänden ausgebildet ist und die Seitenwände mit Kühlluftkanälen versehen sind, die sich senkrecht zum Wannenboden und damit senkrecht zur heissgasseitigen Oberfläche erstrecken. Die so gebildete Mulde nimmt die Fasern als ein Bündel auf, die Wände begrenzen das Bündel und verhindern ein Auffächern des Bündels an den Rändern. Durch die Kühlung der Seitenwände wird die Beständigkeit des Materials gegen Oxidation und Verformung gewährleistet.

Schliesslich ist es zweckmässig, wenn die Wände senkrecht zum Boden geschlitzt sind. Das hat den Vorteil, dass thermo-mechanische Spannungen in den Wänden niedrig bleiben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung des erfindungsgemässen Bauteiles in einer ersten Ausführungsform mit keramischen Fasern mit rundem Vollquerschnitt;
Fig. 2 einen Schnitt durch das Bauteil entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Bauteiles gemäss Fig. 1;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Bauteil in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit keramischen Fasern mit ovalem Querschnitt;
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Bauteil in einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit keramischen Fasern mit polygonalem Querschnitt;
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Bauteil mit diversen hohlen bzw. porösen Fasern und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen wannenförmigen Wärmeisolationsbauteiles.
Es sind nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale dargestellt. Gleiche Elemente haben in unterschiedlichen Figuren gleiche Bezugszeichen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Fig. 1 bis 7 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein Wärmeisolationsbauteil in einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Bauteil wird gebildet aus einem metallischen Träger 1 und aus keramischen Fasern 2.
Die Fasern 2 bestehen aus oxidkeramischen Material, vorzugsweise Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid oder Titanoxid, oder aus einer Mischung zweier oder mehrerer dieser Oxide, entweder in Form verschiedener Phasen der Einzelkomponenten oder verschiedener Mischphasen oder in Form einer Mischphase.
Der Träger 1 weist eine Vorderfläche 3 auf, welche hohen Temperaturen ausgesetzt ist, also z. B. der Heissgasseite in einer Gasturbinenbrennkammer zugewandt ist, und ausserdem eine Rückfläche 4, welche gekühlt wird und somit die kältere Fläche der Bauteile darstellt. Das Wärmeisolationsbauteil kann somit beispielsweise ein Teil einer Gasturbinenbrennkammerwand sein.
Die Fasern 2 haben in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 jeweils einen runden Vollquerschnitt mit einem Durchmesser D im Bereich von 0,005 mm bis 2 mm und eine Faserlänge L. Der Durchmesser D der Fasern 2 ist in diesem Beispiel in Faserlängsrichtung konstant, er kann in einem andern Ausführungsbeispiel aber auch über die Faserlänge variieren. Die Faserlänge L ist möglichst gross, um dadurch eine grosse Dicke der Isolation und eine möglichst grosse Temperaturabsenkung zu erreichen. Die Länge L der Fasern 2 wird in Abhängigkeit vom Durchmesser D begrenzt von der Tendenz zur elastischen Verformung (Biegung) und damit den Möglichkeiten der Herstellbarkeit, Formstabilität und mechanischen Stabilität.
Die Fasern 2 sind parallel zueinander ausgerichtet und bilden ein dicht gepacktes Faserbündel. Sie sind mit der Faserlängsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Vorderfläche des Trägers 1 und damit zur heissgasseitigen Oberfläche angeordnet. Das Bündel keramischer Fasern 2 wirkt somit als Wärmeisolation für den metallischen Träger 1. In der genannten Anordnung liegen die Fasern 2 parallel zum Temperaturgradienten im Bauteil.
Die Zwischenräume zwischen den Fasern 2 bilden ein Netz vollständig miteinander verbundener Spalte 5, die parallel zu den Fasern 2 und senkrecht zum metallischen Träger ausgerichtet sind. Das Netz der vollständig miteinander verbundenen Spalte 5 ist besonders deutlich in der Draufsicht auf das erfindungsgemässe Wärmeisolationsbauteil in Fig. 3 zu sehen.
Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung entlang der Linie II-II von Fig. 1, dass die Fasern 2 mit Hilfe einer Bindephase 6 auf der Vorderfläche 3 des metallischen Trägers 2 befestigt sind. Die Befestigung erfolgt stoffschlüssig. Vorzugsweise ist die Oberfläche der Fasern 2 rauh, so dass dadurch in vorteilhafter Weise eine zusätzliche gute mechanische Verklammerung mit der Bindephase 6 erreicht wird.
Die Bindephase 6 kann beispielsweise ein keramischer Kleber, ein metallisches Lot, jeweils mit oder ohne inertem Füllmaterial, oder eine Mischung aus Beiden sein. Die Bindephase 6 füllt die Spalte 5 einschliesslich der Zwickel zwischen den Fasern 2 vollständig oder wie in Fig. 2 gezeigt, vorzugsweise teilweise (zwischen 5 und 95% der Faserlänge L) aus. Somit bleiben die Spalte 5 im Bereich eines Abstandes von der heissgasseitigen Oberfläche von 5 bis 95% der Länge L der Fasern 2 frei von der Bindephase 6, d. h. sie sind in diesem Bereich frei gegeneinander beweglich.
Wird als Bindephase 6 ein metallisches Lot gewählt, so ist dieses mit dem metallischen Trägermaterial verträglich im Bereich der Einsatztemperaturen und Einsatzatmosphäre und unter diesen Bedingungen fest. Es kann bei gegebenenfalls erforderlicher Wärmebehandlung des Trägermaterials teilweise oder auch vollständig aufschmelzen und damit zu einer besseren Benetzung und zu einer besseren Verbindung zwischen den Fasern 2 und dem Träger 1 führen. Das Lot kann bei der Herstellung der Verbindung als Metall oder Legierung vorliegen und im Wärmebehandlungsschritt und/oder unter Betriebsbedingungen oxidieren und sich dadurch und in ein nichtmetallisches Material umwandeln, z. B. durch Verwendung von Aluminium.
Die Verwendung eines metallischen Werkstoffes, insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem metallischen Träger 1 und den keramischen Fasern 2, wirkt sich günstig auf unterschiedliche thermische Dehnungen von Fasern 2, keramischem Kleber als Bindephase 6 und metallischem Träger 1 aus und kann gegebenenfalls solche unterschiedlichen Dehnungen ohne die Ausbildung von Rissen kompensieren.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen in einer Draufsicht jeweils unterschiedliche Anordnungen und Querschnittsformen der Fasern 2 mit dem Netz der um die einzelnen Fasern 2 angeordneten Bindephase 5. Fig. 3 zeigt Fasern 2 mit einem runden Vollquerschnitt, Fig. 4 zeigt Fasern 2 mit einem ovalen Vollquerschnitt und Fig. 5 zeigt Fasern 2 mit einem polygonalen, hier sechseckigen Querschnitt mit gerundeten Kanten.
Vorzugsweise sind die Fasern 2 hohl, wie das in der Schnittdarstellung in Fig. 6 schematisch gezeigt ist. Die Fasern 2 weisen in Faserlängsrichtung einen oder auch mehrere Kanäle 7 mit vorzugsweise runden, ovalen oder polygonalen Querschnitten auf. Wie in Fig. 6 in einer Schnittdarstellung für verschiedene Fasern 2 dargestellt ist, können sich die Kanäle 7 durch die gesamte Faser 2 erstrecken oder beliebig oft durch Feststoff unterbrochen sein. Sind mehrere Kanäle 7 vorhanden, so kann deren Anordnung regelmässig oder unregelmässig sein. Vorteilhaft ist, wenn der Durchmesser d der Kanäle 7 über die Kanallänge variiert, da dies eine Erhöhung des Wärmewiderstandes, insbesondere bei Wärmetransport durch Strahlung (bei hohen Temperaturen), und des akustischen Dämpfungsverhaltens begünstigt.
Ausserdem ist es vorteilhaft, wenn die Fasern 2 porös sind, wobei die Poren 8 in Faserlängsrichtung gestreckt sind (siehe Fig. 6). Wie bei hohlen Fasern 2 werden bei porösen Fasern 2 die Wärmeleitfähigkeit und der Elastizitätsmodul gegenüber porenfreien Fasern 2 gesenkt. Das bewirkt eine zusätzliche Erhöhung des thermischen Isolationsvermögens und des akustischen Dämpfungsvermögens. Zu diesen Zwecken ist eine möglichst hohe Porosität, z. B. zwischen 80% und 90% wünschenswert, allerdings bewirkt natürlich eine Zunahme der Porosität der Fasern 2 eine Herabsetzung ihrer Bruchfestigkeit. Es gibt ein Optimum aus Wärmeleitfähigkeit des Grundmaterials, thermischem Ausdehnungskoeffizienten E-Modul, Querkontraktionszahl, Mikrostruktur und Bruchfestigkeit, welches für den konkreten Einsatzfall ermittelt werden muss.
In der beschriebenen Anordnung liegen die keramischen Fasern 2 parallel zum Temperaturgradienten im Bauteil. Thermomechanischen Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Dehnung können sich in den Fasern 2 im wesentlichen nur senkrecht zum Temperaturgradienten, also parallel zur heissgasseitigen Vorderfläche 3 und gekühlten Rückfläche 4 ausbilden. Die Höhe dieser thermomechanischen Spannungen wird bei gegebener Höhe des Temperaturgradienten, bei gegebenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, E- Modul und Querkontraktionszahl nur von den geometrischen Dimensionen der Fasern 2, und zwar parallel zur Vorder- bzw. Rückfläche 3, 4 des metallischen Trägers 1 bestimmt, also im wesentlichen durch den Durchmesser D der Fasern 2. Bei Wahl eines genügend kleinen Faserdurchmessers D, bei welchem die Spannungen ausreichend unter der Bruchfestigkeit der Fasern 2 liegen, wird somit eine Isolation mit hoher Stabilität und Zuverlässigkeit erzielt. Durch das Netz von Spalten 5 wird gleichzeitig verhindert, dass sich grössere Risse parallel zur Oberfläche bilden und wachsen können, welche nachteilig zu Abplatzungen führen könnten. Aufgrund der Faser- und Spaltenstruktur selbst bzw. aufgrund des Aufbaus der Fasern 2 ist die Faserbündeloberfläche akustisch weich und wirkt somit z. B. beim Einsatz des erfindungsgemässen Wärmeisolationsbauteiles in einer Gasturbinenbrennkammer auf mögliche Pulsationen dämpfend.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der metallische Träger 2 ist hier in Form einer Wanne mit einer quaderförmigen Mulde ausgebildet. Die Wanne wird begrenzt durch Seitenwände 9 und einen Wannenboden 10. Die Mulde der Wanne nimmt die Fasern 2 auf, die Seitenwände 9 der Wanne begrenzen die Faserbündel und verhindern ein Auffächern des Bündels an den Rändern. Die Seitenwände 9 können aus artgleichem Material wie der Wannenboden 10 hergestellt sein. Es ist aber vorteilhaft, den Wannenboden 10 aus einem kostengünstigeren Material mit geringerer Temperaturbeständigkeit herzustellen. Die Seitenwände 9 weisen in einer bevorzugten Ausführungsform Kanäle 11 in Wandrichtung, also senkrecht zur heissgasseitigen Oberfläche auf. Durch diese Kanäle 11 strömt Luft, welche eine Effusionskühlung der Wände bewirkt. Dadurch wird die Beständigkeit des Materials gegen Oxidation und Verformung gewährleistet. Die Seitenwände 9 sind vorteilhaft senkrecht zum Wannenboden geschlitzt. Die Schlitze 13 dienen dazu, thermo-mechanische Spannungen gering zu halten. Die heissgasseitige Oberfläche ist gegebenenfalls mit einer z. B. mittels Plasmaspritzen aufgebrachten Wärmedämmschicht 12 versehen. Der Wannenboden 10 ist vorzugsweise rauh gestaltet, die Rauhigkeit kann auch durch Aufbringen einer Plasmaspritzschicht aus einem oxidischen Material realisiert werden.
Das erfindungsgmässe Wärmeisolationsbauteil zeichnet sich sowohl durch sehr hohe Temperaturwechselbeständigkeit und Beständigkeit gegen Thermoschocks aus, als auch durch Stabilität gegen sehr steile Temperaturgradienten. Ausserdem weist es ein hohes akustisches Dämpfungsvermögen auf, so dass es ausgezeichnet für den Einsatz im Heissgaspfad von Gasturbinen geeignet ist. Bezugszeichenliste 1 metallischer Träger
2 keramische Faser
3 Vorderfläche von Pos. 1
4 Rückfläche von Pos. 1
5 Spalte zwischen den Positionen 2
6 Bindephase
7 Kanal in Pos. 2
8 Poren
9 Seitenwand
10 Wannenboden
11 Kanal in Pos. 9
12 Wärmedämmschicht
13 Schlitz in Pos. 9
D Durchmesser von Pos. 2
L Länge von Pos. 2
d Durchmesser von Pos. 7

Claims

1. Wärmeisolationsbauteil auf der Basis von keramischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil aus einem metallischen Träger (1) mit einer Temperaturen oberhalb von ca. 700°C ausgesetzten Vorderfläche (3) und einer gekühlten Rückfläche (4) besteht, wobei auf der Vorderfläche (3) parallel zueinander und mit der Faserlängsrichtung senkrecht zur Vorderfläche (3) ausgerichtete keramische Fasern (2) befestigt sind, zwischen denen ein Netz parallel ausgerichteter und miteinander verbundenen Spalten (5) ausbildet ist.

2. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) aus Oxidkeramik, vorzugsweise Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid und/oder Siliziumoxid und/oder Magnesiumoxid und/oder Titanoxid bestehen.

3. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Fasern (2) rund, oval oder polygonal ist.

4. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) aus Vollmaterial bestehen.

5. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) jeweils mindestens einen Kanal (7) in Faserlängsrichtung aufweisen, welcher sich entweder über die ganze Faser (2) erstreckt oder beliebig oft durch Feststoff unterbrochen ist.

6. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal (7) in Faserlängsrichtung einen unterschiedlichen Durchmesser (d) aufweist.

7. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) der Fasern (2) im Bereich von 0,005 mm bis 2 mm liegt.

8. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) Poren (8) aufweisen und die Porosität im Bereich zwischen 1 und 90% liegt.

9. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren (8) in Faserlängsrichtung gestreckt sind.

10. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) eine rauhe äussere Oberfläche aufweisen.

11. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) auf dem metallischen Träger (1) mittels einer Bindephase (6) aus keramischem Kleber und/oder metallischem Lot stoffschlüssig befestigt sind.

12. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase (6) die Spalten (5) und Zwickel zwischen den Fasern(2) zumindest teilweise ausfüllt, wobei die Höhe der Füllung zwischen 2 bis 100% der Faserlänge (L), von der Vorderfläche (3) des metallischen Trägers (1) aus gemessen, beträgt.

13. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase (6) porös ist.

14. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase (6) ein Füllmaterial enthält.

15. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der Bindephase (6) über die Höhe der Spaltenfüllung konstant ist.

16. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der Bindephase (6) über die Höhe der Spaltenfüllung variierbar ist.

17. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Träger (1) wannenförmig mit einem Wannenboden (10) und Seitenwänden (9) ausgebildet ist.

18. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenwänden (9) des Trägers (1) senkrecht zum Wannenboden (10) angeordnete Kühlluftbohrungen (11) vorhanden sind.

19. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (9) senkrecht zum Wannenboden (10) angeordnete Schlitze (13) aufweisen.

20. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte den hohen Temperaturen ausgesetzte Oberfläche des metallischen Trägers (1) mit einer Wärmedämmschicht (12), vorzugsweise thermischen Spritzschicht, versehen ist.

21. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Stirnseiten der Seitenwände (9) mit einer Wärmedämmschicht (12) versehen sind.

22. Wärmeisolationsbauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wannenboden (10) eine rauhe Oberfläche aufweist.