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Entwicklung funktioneller Metall-Keramik-Verbundfolien unter Anwendung papiertechnologischer Verfahren

 
: Slawik, Tim
: Michaelis, Alexander; Großmann, Harald J.; Aneziris, Christos G.

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Volltext urn:nbn:de:0011-n-4700024 (54 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: e15502e84a4c234a10235aab167b87be
Erstellt am: 15.10.2019


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Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2017, XI, 110 S., XXXV
Zugl.: Dresden, TU, Diss., 2017
Kompetenzen in Keramik. Schriftenreihe, 41
ISBN: 978-3-8396-1252-1
 
Deutsch
Dissertation, Elektronische Publikation
Fraunhofer IKTS ()
industrial chemistry & chemical engineering; Keramik- und Glastechnologie; Pulvertechnologie; Papiertechnik; Ingenieurswissenschaft; Materialwissenschaft; Verfahrensingenieur; Werkstoffwissenschaftler

Abstract
Die vorliegende Arbeit widmet sich der Formgebung und Co-Sinterung flächiger, mehrlagiger Metall-Keramik-Verbundfolien bestehend aus Yttrium teilstabilisiertem Zirkonoxid und dem Eisen-Chrom Stahl Crofer 22 APU®. Die Adaption des vor allem in der Papierindustrie eingesetzten Spiralrakelverfahrens als alternative zum Foliengießen nach dem Doctor-Blade Verfahren ermöglichte die Herstellung dünner keramischer Grünfolien im Bereich von 1–20 µm. Voraussetzung hierfür war die Entwicklung eines stabilen und gut dispergierten Schlickersystems mit guten Verlaufs-, Benetzungs- und Entbinderungseigenschaften. Die gemeinsame Wärmebehandlung der Verbundfolien erforderte die Anpassung der Schwindungsverläufe aufeinander. Ermöglicht wurde dies durch den Einsatz eines zweistufigen Mahlprozesses zur Modifikation der metallischen Pulver, wobei die Variation der Mahlparameter die Einstellung der Porosität in der metallischen Lage im Bereich von kleiner 3 Prozent bis über 45 Prozent, bei gleichzeitig dicht gesinterter keramischer Schicht erlaubte. Die Verbunde wurden nach der Co-Sinterung hinsichtlich Gefüge, Mischphasenbildung sowie Haftzugfestigkeit charakterisiert.

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1 Einleitung / 1.1 Anwendungspotenzial von Metal-Keramik-Verbunden / 1.2 Problemstellung / 1.3 Zielstellung / 1.4 Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit // 2 Grundlagen / 2.1 Werkstoffliche Grundlagen / 2.2 Pulvertechnologische Formgebung mittels Beschichtungs- und Folientechnologie / 2.3 Sintern / 2.4 Co-Sinterung von Metall-Keramik Werkstoffverbunden // 3 Experimenteller Teil / 3.1 Verwendete Werkstoffe und Modifikationen / 3.2 Suspensionsaufbereitung und Folienherstellung / 3.3 Wärmebehandlung / 3.4 Charakterisierung // 4 Entwicklung Metall-Keramik-Verbundfolien / 4.1 Keramische Folien / 4.2 Metall-Keramik-Verbundfolien // 5 Charakterisierung des Sinterverhaltens / 5.1 Ausgangssituation / 5.2 Modifizierung der metallischen Pulver / 5.3 Co-Sinterung von Metall-Keramik-Verbunden // 6 Allgemeine Diskussion / 6.1 Verbundherstellung / 6.2 Haftzugfestigkeit und Mischphasenbildung // 7 Zusammenfassung und Ausblick