Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung eines Diamant-Siliziumkarbid Verbundmaterials

 
: Mlungwane, K.; Sigalas, I.J.; Herrmann, M.

Industriediamantenrundschau : IDR 40 (2006), No.1, pp.20-23
ISSN: 0935-1469
German
Journal Article
Fraunhofer IKTS ()
Diamant; SiC; Siliciumcarbid; Reaktionskinetik; Kohlenstoff; mechanische Eigenschaft; Verbundwerkstoff; Schneidwerkzeug

Abstract
Die hohen Kosten der Herstellung von Diamant-Siliziumkarbid Verbundmaterialien durch Hochdruckverfahren machen diese Werkstoffe trotz ihres guten Verschleißverhaltens für viele Anwendungen nicht attraktiv. Ein alternatives Verfahren zur Herstellung dieser Verbundmaterialien ist die Infiltration von Diamantrohlingen mit flüssigem Silizium. Die Benetzung und die Reaktionskinetiken von Diamant mit Silizium wurden untersucht, um die beschränkenden Parameter bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen durch Infiltration zu verstehen. Über dem Schmelzpunkt benetzt Silizium Diamant aufgrund der schnellen Bildung einer SiC Zwischenschicht. Diese Zwischenschicht weist eine ähnliche Dicke auf, wie die SiC Schicht, die bei der Wechselwirkung von Silizium mit glasförmigem Kohlenstoff entsteht. Ein Diamant-Siliziumkarbid Verbundwerkstoff wurde mittels reaktions-Infiltration aus Diamantkorn der Größe 22 und 8 micron hergestellt. Werkstoffe, die aus kleinerem Diamantkorn hergestellt worden sind, können aufgrund ihres Schließens des Porenraumes durch die Reaktion von Diamant mit Silizium nicht vollständig infiltriert werden. Der hergestellte Werkstoff weist eine Härte von mehr als 35 GPa auf, was eine Anwendung als Schneidewerkzeug oder als Verschleißteil ermöglicht.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-44634.html