Maßgeschneiderte Oxidkeramiken mit hoher Bruchzähigkeit durch spezielle Verstärkungsmechanismen

Dr. Wolfgang Burger og Stefan Pfadenhauer, Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH

Moderne oxidiske Hochleistungskeramik er overvejende Mischkeramik på basis af en aluminiumoxid- eller zirkoniumdioxidmatrix. Til forøgelse af holdbarhed og brudfasthed bedømmer man sig selv ved aluminiumoxidmatrixværkstoffer der Zulegierung von Zirkoniumdioxid, som over Zulegierung von Yttrium- und/oder Ceriumoxid i sine egenskaber som metastabil Komponente entsprechend beeinflusst werden kann. Som yderligere forstærkningsmekanisme har Einlagerung von hexagonalen Plättchen bewährt sig. Gennem tilsvarende procesgennemførelse ved sintring bliver faststofkemiske reaktioner indsat, som sidstnævnte til maßgeschneiderten Gefügen führen.

Lignende mekanismer spiller en rolle ved Zirkoniumdioxidmatrixwerkstoffen. I dette tilfælde skal matrixen dog først anbringes med de tilsvarende stabiliserende oxider. Ved zirkulering af aluminiumoxid og andre oxider, der danner blodplader, som f.eks. strontiumoxid eller lanthanoxid, kan mikrostrukturen i de enkelte stoffer igen blive påvirket af en passende proces. Gennem indlejring af sekskantede plader og kugleformede kerner kan der her skabes en særlig mikrostruktur med bimodal karakter.

Over den kemiske sammensætning og tilsvarende procesgennemførelse kan massivt skårne værkstoffer med en styrke på op til 1500 MPa eller en brudstyrke på op til 15 MPaÖm fremstilles. I modsætning til Y-TZP-Keramik er disse stoffer hydrotermisk bedst egnede.