Sinterung von Glasmatrix-Kompositen mit partiell löslicher kristalliner Dispersphase

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Joachim Deubener; Dr. Ralf Müller; Dr. Wolfgang A. Schiller
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5429919

Das Flüssigsintern von Gemischen aus Silicat- oder Boratglaspulvern ( 50Vol.%) mit darin dispergierten kristallinen und in der Schmelze partiell löslichen Stoffen (z.B. Al2O3) bei niedrigen Prozesstemperaturen ist ein vielversprechender Weg zur Herstellung glasigkristalliner Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften für Mikrosystemtechnik und Sensorik. Die Steuerung der erforderlichen Sinter- und Kristallisationsprozesse ist jedoch schwierig, da die partielle Lösung der Feststoffteilchen Sinterung und Kristallisation komplex beeinflusst. Trotz des zunehmend breiten Einsatzes derart hergestellter Multifunktionskeramiken liegt eine ausreichende wissenschaftliche Durchdringung der dabei ablaufenden reaktiven Sinterprozesse nicht vor und die entsprechenden Materialentwicklungen erfolgen bislang weitgehend empirisch. Ziel des Antrages ist die Vertiefung des grundlegenden Verständnisses der Sinterkinetik von Glasmatrix-Kompositen mit partiell löslicher kristalliner Dispersphase. Die wesentlichen Teilprozesse sollen anhand ausgewählter Modellstoffsysteme untersucht, auf der Basis vorliegender Modelle beschrieben und ihr Einfluss auf den globalen Sinterfortschritt numerisch simuliert werden. Durch die Entwicklung und Validierung erforderlicher Messprozeduren sowie die geplante Adaption des erweiterten Modells auf PC-Plattformen ist ein unmittelbarer Nutzen für die Keramikindustrie zu erwarten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen