Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

SiC-Si3N4-Nanocomposite. Potential und wirtschaftliche Realisierung

 
: Westerheide, R.; Wötting, G.; Schmitz, H.-W.

Kriegesmann, J. ; Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. -DKG-:
Technische Keramische Werkstoffe. Loseblattausgabe
Köln: Deutscher Wirtschaftsdienst
ISSN: 0937-2830
ISBN: 3-87156-091-X
48. Ergänzungslieferung 1998, Kap.4.4.3.2
Deutsch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer IWM ()
Hochtemperatureigenschaft; nanocomposite; Siliciumcarbid; Siliciumnitrid; Verstärkung

Abstract
Vor einigen Jahren wurde, ausgehend von den Arbeiten japanischer Forschungsgruppen, die Entwicklung von Nanocomposite Werkstoffen, insbesondere auf der Basis von Si3N4 und SiC, vorangetrieben. In den vorgestellten Konzepten sollte eine Verbesserung der Festigkeit und Zähigkeit von Si3N4-Werkstoffen vorrangig bei Raumtemperatur durch die Einlagerung von SiC-Partikeln in nanometrischer Größenordnung erfolgen. Die Erzeugung der dazu notwendigen Compositepulver und die anschließende Verdichtung erfolgte durch aufwendige und kostenintensive Verfahren. Die so erzeugten Materialien zeigten ein Maximum der Rißzähigkeit und der Raumtemperaturfestigkeit bei jeweils gleichen SiC-Gehalten von 5 Prozent - 25 Prozent. Als Mechanismus für die Eigenschaftverbesserung wurde der Aufbau von Gefügeeigenspannungen infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten angenommen. In Abhängigkeit von der Position des SiC, inter- oder intrakristallin, sollten sich unterschiedliche Spannungszustän de ergeben. Diese Spannungszustände sollten zu einer Veränderung des Rißausbreitungsverhaltens und somit zur Festigkeits- und Zähigkeitserhöhung führen. Der Schwerpunkt der in diesem Artikel beschriebenen Aktivitäten, die vom BMBF gefördert wurden, war zum einen die wirtschaftliche Realisierung des postulierten Nanocomposite-Konzeptes und zum anderen die Überprüfung der Gültigkeit der angenommenen Verstärkungsmechanismen mit der Darstellung der erreichten Eigenschaftswerte. Dazu wurde eine Produktionsroute gewählt, die von Seiten der Pulverherstellung auf einer Synthese der Elemente beruht, während die Verdichtung durch konventionelles und kostengünstiges Sintern bzw. Gasdrucksintern erfolgte.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-33382.html