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Einfluß des ZrO 2 ‐Zusatzes auf mechanische Eigenschaften und den ungeschmierten Gleitverschleiß von TiB 2 ‐ZrO 2 ‐Mischkeramiken
Author(s) -
Schneider J.,
Zum Gahr K.H.,
Müller R.,
Franz E. D.
Publication year - 1996
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.19960270713
Subject(s) - materials science , nuclear chemistry , chemistry
TiB 2 ‐ZrO 2 ‐Mischkeramiken wurden durch Heißpressen hergestellt und mechanische sowie tribologische Eigenschaften in Abhängigkeit vom Volumenanteil und der Modifikation des zugegebenen ZrO 2 bestimmt. Durch die Zugabe von ZrO 2 konnte die zum Erreichen hoher Enddichten notwendige Preßtemperatur auf 1500°C gesenkt und das Kornwachstum des TiB 2 verhindert werden. Die Mischkeramiken wiesen gegenüber reiner TiB 2 ‐Keramik, bei einer reduzierten Härte, höhere Festigkeiten und Bruchzähigkeiten auf. Die tribologischen Untersuchungen wurden unter ungeschmierter, reversierender Gleitbeanspruchung in Paarung mit Al 2 O 3 ‐, Si 3 N 4 ‐ und SiC‐Gegenkörpern sowie unter Furchungsbeanspruchung durch SiC‐Abrasivpartikel durchgeführt. Im Gleitkontakt zeigten die Mischkeramiken einen hohen Verschleißwiderstand, führten jedoch zu einem starken Verschleiß der keramischen Gegenkörper und hohen Reibungszahlen verglichen mit selbstgepaarten, monolithischen Al 2 O 3 ‐ und ZrO 2 ‐Keramiken. Unter Furchungsbeanspruchung durch SiC‐Abrasivpartikel lag der Verschleißwiderstand der TiB 2 ‐ZrO 2 ‐Keramiken um einen Faktor biszu 30 höher als der monolithischer Al 2 O 3 ‐Keramik. Der Verschleißwiderstand der TiB 2 ‐ZrO 2 ‐Kermiken nahm mit abnehmendem ZrO 2 ‐Anteil zu und erreichte bei den mit teilstabilisiertem, tetragonalem ZrO 2 höhere Werte als bei den mit unstabilisiertem, monoklinen ZrO 2 hergestellten Mischkeramiken.