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Beschichtete Koerper aus Metall, Hartmetall, Cermet, Keramik oder Halbleiterwerkstoff sowie Verfahren zur Beschichtung derartiger Koerper

Laminated body made of metal, hard metal, cermet, ceramic or semiconductor material, comprises an aluminum oxide layer or a multi-layered layer system having aluminum oxide layer, which predominantly consists of a phase mixture
 
: Höhn, M.; Endler, I.

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DE 102009028577 A: 20090817
DE 102009028577 A: 20090817
C23C0030
C23C0028
C04B0041
C23C0016
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IKTS ()

Abstract
(A1) Die Erfindung betrifft einen Koerper aus Metall, Hartmetall, Cermet, Keramik oder Halbleiterwerkstoff, die mit einer Al2O3-Schicht oder einem mehrlagigen Schichtsystem, das mindestens eine Al2O3-Schicht enthaelt, beschichtet sind, sowie Verfahren zur Beschichtung derartiger Koerper. Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Koerper aus Metall, Cermet, Keramik oder Halbleiterwerkstoff mit einer oder mehreren Al2O3-Schichten zu beschichten, die sich durch eine grosse Haerte > 27 GPa und eine bessere Verschleissfestigkeit im Vergleich zu herkoemmlichen Al2O3-Schichten auszeichnen und die sich kostenguenstig herstellen lassen. Die erfindungsgemaess beschichteten Koerper sind dadurch gekennzeichnet, dass die Al2O3-Schicht vollstaendig oder ueberwiegend aus einem Phasengemisch aus ?(theta)-Aluminiumoxid und ?(gamma)-Aluminiumoxid besteht. Zur Herstellung derartig beschichteter Koerper beinhaltet die Erfindung ein Verfahren, bei dem die Koerper mittels eines thermischen CVD-Prozesses ohne Plasmaanregung bei Temperaturen zwischen 700°C und 1050°C und Druecken > 0,2 kPa beschichtet werden, wobei als Sauerstoffprecursor N2O und als Al-Precursor ein oder mehrere Aluminiumhalogenide eingesetzt werden. Die erfindungsgemaesse Schicht eignet sich ausgezeichnet als Verschleissschutzschicht, beispielsweise zur Beschichtung von Si3N4- und WC/Co-Wendeschneidplatten. Die Schicht kann aber auch als elektrisch isolierende Schicht auf verschiedenen Bauelementen wie z. B. ...

 

WO 2011020739 A1 UPAB: 20110315 NOVELTY - The laminated body made of metal, hard metal, cermet, ceramic or semiconductor material, comprises an aluminum oxide (Al2O3) layer or a multi-layered layer system having Al2O3 layer, which predominantly consists of a phase mixture of theta -aluminum oxide and gamma -aluminum oxide and additionally consists of alpha -Al2O3 and kappa-Al2O3. The Al2O3-layer consists of 5-30 mass % of theta -aluminum oxide. The Al2O3-layer has a gradient with respect to the theta -aluminum oxide content. The individual aluminum oxide layer has different mass ratio of theta aluminum oxide to gamma -aluminum oxide. DETAILED DESCRIPTION - The laminated body made of metal, hard metal, cermet, ceramic or semiconductor material, comprises an aluminum oxide (Al2O3) layer or a multi-layered layer system having Al2O3 layer, which predominantly consists of a phase mixture of theta -aluminum oxide and gamma -aluminum oxide and additionally consists of alpha -Al2O3 and kappa-Al2O3. The Al2O3-layer consists of 5-30 mass % of theta -aluminum oxide. The Al2O3-layer has a gradient with respect to the theta -aluminum oxide content. The individual aluminum oxide layer has different mass ratio of theta aluminum oxide to gamma -aluminum oxide. The multi-layered layer system consists of further layers made of material such as alpha -Al2O3, gamma -Al2O3, kappa-Al2O3, titanium nitride, titanium carbonitride, titanium carbide, titanium aluminum nitride, titanium aluminum carbonitride, silcion carbide and silicon nitride. The aluminum oxide layer has a fine crystalline structure with crystallite size of less than 200 nm and a thickness of 0.1-30 mu m. An INDEPENDENT CLAIM is included for a method for laminating a body made of made of metal, hard metal, cermet, ceramic or semiconductor material. USE - Laminated body useful as a wear-resistant layer for coating indexable inserts made of silicon nitride and tungsten carbide/cobalt, and as an electrically insulating layer to various components such as electrical leadthroughs. ADVANTAGE - The laminated body can be economically manufactured with improved wear resistance and high coating quality.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-159212.html