Korrosionsverhalten verschiedener technischer Keramik-Werkstoffe in Säuren, basischen Lösungen und unter hydrothermalen Bedingungen

Abstract
Das Korrosionsverhalten verschiedener keramischer Werkstoffe, speziell das von Korund- und Siliciumnitrid, ist in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung unterschiedlich und wurde deshalb genauer untersucht. Die Daten dieser Werkstoffe wurden gemessen und mit denen von Mg-PSZ und SSiC verglichen. Bewertungskriterien waren Masseverlust, Restfestigkeit sowie Korrosionsschichtdicke. Es zeigte sich, dass die Stabilität von flüssigphasegesinterten Werkstoffen stark von der Zusammensetzung der Korngrenzenphase abhängt. Durch eine gezielte Einstellung der Korngrenzenphase wurde ein Si3N4-Werkstoff entwickelt, der über eine hohe Restfestigkeit nach der Korrosion verfügt. Die beste Beständigkeit gegenüber korrsiven Medien wurde bei hochreinem Al2O3 und SSiC verzeichnet.

 

New cutting tools, high-strength bioceramics and armor materials all request small sub-.mu.m grain sizes at high sintered densities > 99,5 %, and the business is still more difficult when for highly transparent corundum ceramics the small grain size has to be assocd. with a residual porosity of <0,05 %. Contrary to a general assumption of an increased sintering activity of nanopowders, the present results show that powders <100 nm may give sintered microstructures with larger abs. grain sizes than obsd. using coarser powders, and the nanopowders <100 nm exhibit rather unfavorable ratios close to 1:10 between the powder particle size and the size of grains in the dense sintered microstructure (this ratio is about 4-5 for conventional solid state sintering). On the other hand, a ratio as close as 1:2 was surprisingly obsd. with a grain size of 0.4 .mu.m in highly dense sintered products (> 99.95 %) starting from a powder in the range of 200 nm. It is, therefore, concluded that it is important to distinguish carefully between the diffusive properties of the one individual nanoparticle and the "sintering activity" of a multitude of particles in a sintering body.