Springer Berlin Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen III

Si N-pulver benotigen fur eine rasche und vollstandige Verdich 3 4 tung beim drucklosen Sintern zusatzliche Sinterhilfsmittel, die eine Schmelzphase bilden und dadurch die Diffusionsvorgange im Sinterkorper stark beschleunigen. Sinteraktive Si N-pulver 3 4 weisen deshalb neb en einer hohen spezifischen Oberflache auch einen charakteristischen Sauerstoffgehalt auf (Bild 1), der die Bildung einer silikatischen Schmelzphase beim Sintern fordert [1]. Beim Abkuhlen erstarrt aber ein Teil der Schmelzphase als Glas zwischen den Korngrenzen, das wiederum bei hohen Einsatztempera turen der Werkstoffe durch beschleunigtes RiBwachstum und Korn grenzengleiten zu einem fruhzeitigen Versagen des Werkstoffs schon unter geringen Belastungen fuhrt [2]. Das Sintern von Si N-Mischkristallkeramiken bietet hingegen die 3 4 Moglichkeit, durch den Einbau einer verschwindenden tibergangs schmelze in einen Si N-Mischkristall, dichte Werkstoffe mit nur 3 4 auBerst geringen Glasanteilen herzustellen, wodurch deutlich ver besserte Festigkeits- und Kriecheigenschaften bei hohen Tempe raturen zu erwarten sind [3J. Grundlegende Voraussetzung fur das Sintern von Si N-Mischkristallkeramiken und damit Schwerpunkt 3 4 in der ersten Programmphase war die Untersuchung der Phasenbe ziehungen von Si3N4 mit den Sinterzusatzen sowie des Einflusses der Sinteratmosphare auf das Sinterverhalten und die Phasengleich gewichte [4-6J. Auf der Basis der ermittelten Phasenbeziehungen konnen die fur Mischkristallkeramiken mit moglichst geringem Glasgehalt gunstigsten Herstellungsbedingungen und Werkstoffzu sammensetzungen eingeengt werden.