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2005
Journal Article
Titel
The development of a diamond-silicon carbide composite material
Abstract
Kompositwerkstoffe aus Diamant und Siliciumcarbid sind in ihrem Anwendungsumfang gegenwärtig wegen der hohen Herstellungskosten begrenzt. In diesem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen vorgestellt, die die Basis für eine andere Herstellungsmethode bilden. Statt durch hohen Druck wird der Kompositwerkstoff durch Infiltration eines Diamantpreßlings mit flüssigem Silicium produziert. Für die Versuche wurde Diamantpulver mit Korngrößen von 2 Mikrometern, 8 Mikrometern und 22 Mikrometern bei einem Druck von 10 MPa zu Vorformlingen gepreßt, auf die Silicium-Rohlinge mit einem Druck von 20 MPA bei einer Temperatur von 1500 Grad C gepreßt wurden. Die Ergebnisse zeigen, daß sich in weniger als 30 min eine schützende Siliciumcarbid- Schicht bildet, daß der Kontaktwinkel etwa bei 20 Grad liegt und daß bei geringen Korngrößen (2 Mikrometer) und hoher Packungsdichte nur eine unzureichende Infiltration erfolgt. Mit Diamantkorngrößen von 22 Mikrometern kann eine Härte über 35 GPA erreicht werden, und auf diese Weise hergestellte Kompositwerkstoffe können für Schneidwerkzeuge und abrasive Anwendungen genutzt werden. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit sollte dabei um 100 m/min liegen.