Keramik: Sintern Flashcards
Was sind Sintern und welche Ziele gibt es?
Wärmebehandlung von Materialine, die aus Pulvern bestehen und unter Einwirkung von Temperatur, Zeit und äußerem Druck Kontaktbrücken bilden
–> Ziele sind eine Erhöhung der Festigkeit (durch Verdichtung) oder Porosität
Welche Transportmechanismen gibt es bei Sintern und welchen Effekt haben sie auf die Verdichtung?
Oberflächentransport → keine Verdichtung
• Oberflächendiffusion OD •
Verdampfung/Kondensation VK
• Gitterdiffusion GD
Volumentransport → Verdichtung
- plastische Verformung PV
- Korngrenzendiffusion KD •
Gitterdiffusion GD
Zeichne die Wirkrichtungen von Oberflächen- und Volumentransport in die Zeichnung ein
Welche Faktoren beeinflussen den Sinterprozess und was können Fehler bewirken?
-Temeratur/Zeit Ablauf beim Aufheizen, Sintern und Abkühlen
–> zu schnelles heizen für zu Binderausbrand und Rissen im Grünkörper oder Binderrückständen, wenn Verdichtung einsetzt, bevor Binder ausgebrannt ist
-Sintertemperatur
–> zu gering, keine vollständige Verdichtung
geeignete Atomosphäre
–> unerwünschte Reaktionen (SiC wird zu Si-Oxid)
-Sinterdauer
–> zu lang kommt Kornvergröberung
Homogenität des Ofens
–> schwankende Temp. führt zu Dichteunterschieden
Anwendungsbeispiele Siliziumcarbid
Wärmetauscher
Gleitlager
Matrizen
Brennelemente
Halbleiterindustrie
Welche Varrianten von SiC gibt es?
Einphasiges SiC:
-rekristalisiertes (RSiC) (Tsin > 2000 Grad)
SiC-Verbundwerkstoffe:
- Siliziumfähiges SiC (SiSic)
- Siliziertes SiC (CSiC)
- gesintertes SiC (GSiC)
- Heißgepresstes (HPSiC)
- Heißisostatisches gepresstes SiC (HiPSiC)
- -> Tsin 1900-2200 Grad
Reaktionsgebundes SiC (RBSiC)
Welche Arten des Sinterns gibt es + nenne Beispiele für Stoffe, die auf diejenigen Arten gesintert werden?
Wie entstehen die Sinterhälse?
→ durch Stofftransport durch Diffusion von Atomen an den Kontaktflächen
Beschrifte die Abbildung
Welche Phänomen findet man beim Sintern vor?
- Abnahme der Porengröße zur Verdichtung der Sinterlings aufgrund der Ausbildung von Sinterhälsen
→ Verringerung der Grenzflächenenergie - Vereinigen von Poren durch Vergröberung
→ Verrinerung der Oberflächenenergie
Wie nennt man die drei Phasen des Festphasensinterns?
- Anfangsstadium
- Zwischenstadium
- Endstadium
Welche beiden Arten des Stofftransports gibt es beim Sintern und was sind ihre Mechanismen?
Welchen Einfluss hat die Krummung der Oberfläche auf die vorliegende Art der Spannung?
In welchen Systemen stellt der Mechanismus Verdampfung - Kondensation eine Rolle?
Manganoxid
Zinkoxid
Nickeloxid
Welcher Diffusionsmechanismus hat den größten Koeffizienten?
Zeichne den Verlauf der Temperatur über der Zeuit während des Sinterns und das Verdichtungsdiagramm auf
Ordne die Mechanismen beim Sintern der Korngrößenabhängigkeit nach an
Vervollständige die Abbildung