Formgebung nanokristalliner Titannitrid-Pulver durch Trockenpressen und Explosivverdichten

Nanokristalline Keramikpulver eröffnen vielversprechende Möglichkeiten zur Herstellung von Keramiken mit neuen Eigenschaftskombinationen, wenn es gelingt, die Pulver ohne Kornwachstum zu dichten Werkstoffen zu verarbeiten. Bedingt durch die geringe Teilchengröße, sind jedoch bereits bei der Formgebung von Nano-Pulvern große technologische Probleme zu überwinden. Die hohe Sinteraktivität von nanokristallinen Titannitrid(TiN)-Pulvern ermöglichte es, dichte TiN-Keramikkörper auch mit kostengünstigen Sinterverfahren herzustellen. Da mit den üblichen keramischen Formgebungsverfahren die Nano-Pulver nur wenig komprimiert werden konnten, war der Sinterprozeß mit einer Volumenschwindung bis zu 70 % verbunden. Auch wurde ein Wachstum der TiN-Kristalle von 25 µm auf mittlere Durchmesser deutlich über 100µm beobachtet. Um die Grünlingsdichte zu steigern, und damit die Sinterschwindung aber auch die zum Dichtsintern notwendige Temperatur und das Kristallwachstum zu reduzieren, wurden vorgepreßte P robekörper aus nanokristallinen TiN-Pulvern nachverdichtet. Erprobt wurde die Explosiverdichtung, ein bisher vorrangig in der Pulvermetallurgie eingesetztes Verfahren.