Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 5: Nanokristalle II

M 5.6: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 16:50–17:10, S 9

Al₂O₃-Nanopartikel als Zement zum Verbinden von Korundkeramiken — •H. Ferkel und W. Riehemann — Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik, TU Clausthal, Agricolastraße 6, D-38678 Clausthal-Zellerfeld

Wegen des günstigen Sinterverhaltens von nanoskaligen Al₂O₃-Partikeln lassen sich diese als Zement für das Verbinden von Korundkeramiken einsetzen [1]. Dazu wird eine ca. 0.5 mm dicke Al₂O₃-Nanopulverschicht mit einem wahrscheinlichsten Partikeldurchmesser von 12nm zwischen zwei zylindrische Korundscheiben bei 1100^∘C und 80MPa in einer uniaxialen Heißpresse für 1 Stunde verpreßt. Die Schweißnaht zeichnet sich nach dieser Behandlung durch eine relativ geringe Porosität und einem nanokristallines Gefüge aus, wie REM-Untersuchungen zeigen. Mikrohärtemessung der Naht ergaben eine Härte von 200HV. Eine weitere drucklose Sinterung der Probe bei 1600^∘C führt schließlich zur vollständigen Verdichtung der Verbindungsschicht und erheblichem Kornwachstum in der Schicht, wie lichtmikroskopische und REM Untersuchungen ergeben. Die Härte der Schicht beträgt nach dieser Behandlung 1700HV. Die mikroskopischen Aufnahmen zeigen, daß die großen Körner der verbunden Korundscheiben (ca.10µ m) in die Zwischenschicht hineinwachsen, so daß letztlich eine Naht entsteht, deren Härte der der verbundenen Korundscheiben entspricht.

[1] H. Ferkel und W. Riehemann, Nanostruct. Mater. 7, im Druck (1996)