Maßgeschneiderte Oxidkeramiken med hög Bruchzähigkeit genom speciella förstärkningsmekanismer

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

Moderna oxidiska Hochleistungskeramiken är övervägande Mischkeramiken på basis av en aluminiumoxid- eller zirkoniumdioxidmatris. För att öka hållfastheten och brustenheten bör man vid användning av aluminiumoxidmatriser använda sig av zirkoniumdioxid, som kan påverkas av zirkoniumoxid och yttrium- och/eller ceriumoxid i dess egenskaper som metastabil komponent. Som ytterligare förstärkningsmekanism har Einlagerung av hexagonala plattor bevisats. Genom motsvarande processföring vid Sintern blir festkörperchemische Reaktionen eingeleitet, vilka letztendlich zu maßgeschneiderten Gefügen führen.

Liknande mekanismer spelar en roll vid Zirkoniumdioxidmatrixwerkstoffen. Dock måste i detta fall först matrisen med de motsvarande stabiliserande oxiderna läggas till. Genom Zulegierung von Aluminiumoxid und plateletbildenden weiteren Oxiden, wie z. B. Strontiumoxid oder Lanthanoxid können wiederum die Mikrostrukturen der einzelnen Werkstoffe durch geeignete Prozessführung beeinflusst werden. Genom Einlagerung hexagonaler Plättchen und globularer Körner kann här en speciell Mikrostruktur mit bimodalem Charakter erzeugt werden.

Över den kemiska sammansättningen och den motsvarande processgenomföringen kan måttligt skurna ämnen med hållfasthetsnivåer på upp till 1500 MPa respektive brustfasthetsnivåer på upp till 15 MPaÖm tillverkas. I motsats till Y-TZP-Keramiken är dessa ämnen hydrotermiskt beständiga.