Aufbau und Eigenschaften von Aluminid-Al2O3-Verbundwerkstoffen hergestellt durch reaktive in situ-Infiltration

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Nils Claussen
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5272832

Al2O3-Aluminid-Komposite (3A) können sowohl über Reaktionssintern (s-3A) als auch Reaktionsinfiltrieren (i-3A) hergestellt werden. Beide Verfahren haben Nachteile: Bei i-3A führt eine zusätzliche Wärmebehandlung aufgrund einer negativen Volumenbilanz zu Poren bzw. Mikrorissen. Bei s-3A müssen sehr feine Al-Pulver eingesetzt werden, die eine erhebliche Gefahr darstellen. Im geplanten Vorhaben sollen diese Nachteile durch eine druckunterstützte reaktive in situ-Infiltration (isi-3A) vermieden werden. Relativ grobes (und damit ungefährliches) Al-Pulver wird mit reaktiven Verbindungen (z. B. Fe2O3, TiO2, etc.) vermischt und unter leichtem Druck bei Temperaturen 1000°C zu definierten Körpern "reaktionsgeformt". Erste Vorversuche haben gezeigt, daß die Körper (z. B. aus Al2O3 /FeAl) nach kurzer Zeit ( 1 min) durchreagiert und dicht sind. Ein großer zusätzlicher Vorteil gegenüber einer Infiltration von außen liegt in einer wesentlich einfacheren und variableren Maßschneiderung des Gefüges und der Zusammensetzung. Außerdem ist mit erheblich verbesserten Eigenschaften zu rechnen, da die "duktileren" Aluminide FeAl, TiAl, etc. gebildet werden können (bei einer Infiltration von außen entstehen fast nur FeAl3, TiAl3, etc.)

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Rolf Janssen