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Untersuchung tribologischer Systeme mit Y-TZP-Keramiken

 
: Schröder, Christian
: Scherge, M.; Hoffmann, M.

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Fulltext urn:nbn:de:0011-n-4524422 (12 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 259ffedb6d594fe687fa9b6e8c4ed209
Created on: 14.6.2017

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Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2017, VI, 120 pp.
Zugl.: Karlsruhe, Inst. für Technologie (KIT), Diss., 2016
Fraunhofer IWM Forschungsberichte, 15
ISBN: 978-3-8396-1176-0
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
IGF; 16856 N; Zirconia-Life
Modellierung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von ZrO2-basierten Materialien bei statischer und zyklischer und hydrothermaler Degradation
Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG
KA 2745/6-1
German
Dissertation, Electronic Publication
Fraunhofer IWM ()
industrial chemistry & chemical engineering; mechanics of solids; Tribologie; Hochleistungskeramik; Festkörpermechanik; Werkstoffwissenschaftler; Maschinenbauingenieur

Abstract
Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse des Reib- und Verschleißverhaltens von tribologischen Systemen mit Zirkonoxidkeramiken (Y-TZP-Keramiken) im Kontakt mit gesintertem Siliziumcarbid bei niedrigen Beanspruchungen. Die Gleitreibung aktiviert in Abhängigkeit von der Korngröße der Y-TZP-Keramiken eine lokale Umwandlung der metastabilen tetragonalen in die stabile monokline Phase. Diese wurde mit Raman-Spektroskopie innerhalb der Reibspuren detektiert. Die Intensität der Phasenumwandlung wirkt sich wiederum auf die Schädigungsentwicklung in Form von Oberflächenzerrüttung und tribochemischem Verschleiß aus, die mit REM und EDX untersucht wurden. Mithilfe von FIB-Schnittbildern konnten darüber hinaus mikrostrukturelle Veränderungen unter der Oberfläche aufgeklärt werden. Des Weiteren wurde das Phasenumwandlungsverhalten der Zirkonoxidkeramiken bei hydrothermaler Belastung analysiert. Die Lagerung der Keramiken im Wasserdampf generiert auf der Oberfläche eine rissbehaftete Transformationszone, die mit konstanter Geschwindigkeit ins Werkstoffinnere wächst. Infolgedessen schädigt eine anschließende tribologische Belastung die Mikrostruktur massiv und erzeugt hohe Reibung.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-452442.html