DE10132505A1

DE10132505A1 - Keramischer Formkörper aus Siliciumcarbid, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Info

Publication number: DE10132505A1
Application number: DE2001132505
Authority: DE
Inventors: Lorenz Sigl; Dietrich Lange
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: ESK Ceramics GmbH and Co KG
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: DE10132505C2

Abstract

Plattenförmiger, keramischer Formkörper mit einer Fläche A, die zwischen 15 und 1000 cm·2· liegt, und einer Dicke d, die zwischen 0,2 und 5 mm liegt, bestehend aus flüssigphasengesintertem Siliciumcarbid, wobei der Formkörper eine charakteristische Dimension L bestimmt, wobei L definiert ist als L = 2(A/pi)·1/2·, wobei A die Fläche des plattenförmigen Formkörpers bezeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper DOLLAR A (m) eine Ebenheit kleiner als das 0,05 x 10·-3·-fache seiner charakteristischen Dimension L besitzt, DOLLAR A (n) eine Stirnseite mit einer Rauhigkeit definiert als Rauhigkeitswert R¶a¶ < 3 nm besitzt, DOLLAR A (o) eine Dichte > 99% seiner theoretischen Dichte, bevorzugt > 99,5% seiner theoretischen Dichte, besonders bevorzugt > 99,9% seiner theoretischen Dichte besitzt, DOLLAR A (p) Poren einer maximalen Größe < 10 mum, bevorzugt < 5 mum, besonders bevorzugt < 2 mum besitzt, DOLLAR A (q) einen ferromagnetischen Anteil seiner Magnetisierbarkeit in einem externen Magnetfeld < 10·-2· e.m.u./cm·3·, bevorzugt < 10·-3· e.m.u./cm·3· besitzt, DOLLAR A (r) bei Raumtemperatur einen spezifischen elektrischen Widerstand im Volumen rho > 10·3· OMEGA cm gemessen bei einer Meßspannung von 1 Volt besitzt, DOLLAR A (s) eine Wärmeleitfähigkeit bei von > 50 W/mK, bevorzugt > 70 W/mK besitzt, DOLLAR A (t) eine Bruchzähigkeit von > 3,5 MPa(m)·1/2· aufweist, DOLLAR A (u) eine Kantenfestigkeit (edge thoughness) von > 300 N/mm besitzt, DOLLAR A (v) eine 4-Punkt-Biegefestigkeit > 400 MPa...

Description

Die Erfindung betrifft einen keramischen Formkörper in Form einer dünnen, ebenen Platte (Wafer), Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendungen als Schreib-Lese-Kopf.

Schreib-Lese-Köpfe (SLKs, magnetic head sliders) sind Elemente, die zum Lesen und Schreiben von magnetischen Informationen auf magnetische Festplatten benutzt werden. SLKs bestehen prinzipiell aus (1) einem keramischen Grundkörper (sliderbody) mit einer im wesentlichen quaderförmigen Geometrie, der auf seiner Unterseite ein aerodynamisch geformtes Profil besitzt und (2) elektronischen Schreib- und Leseelementen und den zugehörigen elektronischen Schaltungen, die magnetische Daten auf eine magnetische Festplatte schreiben bzw. von dieser lesen können. Es ist Stand der Technik, daß die Schreibelemente auf dem Prinzip der magnetischen Induktion beruhen und die Leseelemente auf dem magnetoresistiven (MR) oder dem giant-magnetoresistiven (GMR) Effekt basieren, weshalb solche SLKs auch als MR- oder GMR-heads bezeichnet werden.

Der prinzipielle Herstellungsweg für SLKs ist ausführlich z. B. in der IDEMA Schulungsunterlage "Understanding thin film manufacturing" (IDEMA Office, 3255 Scott Blvd., Santa Clara, CA 95054, rev. 1.14, prepared by KnowledgeTek, Broomfield, CO 80020, USA) beschrieben. Die Herstellung beginnt mit einem ebenen, polierten keramischen Wafer, der rund oder quadratisch ist und dessen Durchmesser bzw. Seitenlänge typischerweise im Bereich zwischen 50 mm und 250 mm liegt. Auf diesen Wafer werden die Schreib/Lese-Elemente zusammen mit den notwendigen elektrischen Schaltkreisen mit Hilfe der Dünnschichttechnik durch Kombination bekannter Technologien wie Aufdampfen, Elektroplattieren, Besputtern, Photolitographie, chemisches Ätzen, Ionenätzen und reaktives Ionenätzen erzeugt. Der beschichtete Wafer wird anschließend durch bekannte Verfahren, vorzugsweise durch Trennen mit Diamantsägeblättern, alternativ aber auch durch Ionenätzen, reaktives Ionenätzen oder durch Laserschneiden, in Streifen getrennt (slicing). Diese Streifen werden anschließend durch Läppen auf die geforderte Ebenheit bearbeitet und schließlich durch einen weiteren Sägeschritt (dicing) in einzelne SLKs getrennt. Diese SLKs besitzen genormte Dimensionen, die als micro-, nano-, pico- oder femtoslider bezeichnet werden. Picoslider besitzen eine Länge/Breite/Höhe von 1,3/1,0/0,3 mm. Die SLKs werden anschließend auf einen metallischen Träger (gimbal) gefügt, mit elektrischen Anschlüssen versehen und bilden danach eine sogenannte head-gimbal-assembly (HGA), die mit sogenannten Aktuatoren verbunden werden und anschließend zum Einbau in eine magnetisches Festplattenlaufwerk zur Verfügung stehen.

Das Anforderungsprofil an einen keramische Wafer zur Herstellung von SLKs nach dem oben beschriebenen Verfahrensweg ist vielfältig. Nur Werkstoffe, die eine besondere Kombination von Eigenschaften besitzen, und dadurch sowohl die Funktionalität des SLKs sicherstellen als auch eine ausreichend gute Verarbeitbarkeit während des Herstellungsprozesses garantieren, sind als Werkstoffe für SLK-Wafer geeignet.

Ein wesentliches Problem im oben beschriebenen Herstellungsprozeß stellt die geringe Ausbeute an funktionstüchtigen SLKs dar. Typischerweise beträgt die Zahl der funktionstüchtigen SLKs nach Durchlaufen aller Herstellungsschritte weniger als 30% der theoretisch möglichen Ausbeute. Ein besonders hoher Anteil am Ausschuß resultiert aus den Sägeprozessen (slicing, dicing), bei denen viele Streifen bzw. SLKs durch sogenannte Kantenausbrüche unbrauchbar werden. Unter Kantenausbrüchen versteht man Abplatzungen an einer Kante, die deshalb entstehen, weil beim Sägen in Folge der Belastungen durch die Sägeblätter nahezu punktförmige Kräfte auf den Wafer einwirken. Diese Tatsache ist besonders störend, weil eine wesentlicher Anteil der Kosten bereits bei der Fertigung der Schreib/Leseelemente und der zugehörigen elektrischen Schaltungen entsteht, und die Sägeprozesse erst im Anschluß an diese kostenintensiven Herstellungsschritte erfolgen.

Die Bildung von Abplatzungen an spröden Werkstoffen infolge punktförmiger Belastungen, insbesonders in der Nähe scharfer Kanten, ist bekannt und wird als Kantenausbruchsempfindlichkeit bezeichnet. Ein Verfahren zur Quantifizierung der Empfindlichkeit von spröden Werkstoffen gegen Kantenausbrüche wurde am National Physical Laboratory Teddington (GB) entwickelt (N. J. McCormick and E. A. Almond, "Edge Flaking of Brittle Materials", Journal of Hard Materials vol. 1, 25-51, 1990). Diese Prüfmethode zeigt, daß die Kantenausbruchsempfindlichkeit eindeutig mit Werkstoff-kenngrößen korrelliert, die den Bruchwiderstand eines spröden Werkstoffs charakterisieren. Der Bruchwiderstand wird durch die kritische Energiefreisetzungsrate G_IC (critical strain energy release rate) bzw. die Bruchzähigkeit K_IC (fracture toughness) quantifiziert, die über die Beziehung

miteinander verknüpft sind, wobei E den Elastizitätsmodul und ν die Querkontraktionszahl des Werkstoffs bezeichnen.

Eine wesentliche Anforderung an keramische Wafer besteht darin eine besonders ebene und glatte Oberfläche zur Verfügung zu stellen. Die Oberfläche muß deshalb sehr eben sein, damit die photolitographischen Prozesse zur Herstellung der elektronischen Schaltungen mit hoher Ausbeute durchgeführt werden können. Ein weiterer Grund für die Forderung nach Wafern, die die Herstellung möglichst ebener und glatter Oberfläche ermöglichen, besteht darin, daß die Oberfläche des aerodynamischen Profils auf der Unterseite der slider-bodys möglichst glatt sein soll, um beim Fliegen über der magnetischen Festplatte eine präzise Position des SLKs in Bezug auf die Flugposition (z. B. Flughöhe, seitliche Abweichung von der gewünschten Flugbahn) zu erreichen.

Generell gilt, daß die Abtragsleistung beim Polieren mit zunehmender Härte des Werkstoffs abnimmt. Daraus folgt, daß Stoffe, die sich aus Gefügebestandteilen mit unterschiedlicher Härte zusammensetzen beim Polieren zur Bildung eines mehr oder weniger ausgeprägten Reliefs (= Höhenunteschiede zwischen benachbarten Gefügebestandteilen) neigen. In einphasigen polykristallinen Werkstoffen existieren trotz der anisotropen Eigenschaften von Kristallen nur geringe Härteunterschiede zwischen den Kristalliten. Deshalb besitzen einphasige Werkstoffe eine wenig ausgeprägte Neigung zur Reliefbildung beim Polieren. In mehrphasigen polykristallinen Werkstoffen (als mehrphasig bezeichnet man Stoffe, die sich aus zwei oder mehreren Bestandteilen mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammensetzen) sind die Härteunterschiede zwischen den Gefügebestandteilen in der Regel deutlicher ausgeprägt, was wiederum die Bildung eines entsprechend starken Reliefs beim Polieren zur Folge hat. Weiters gilt generell, daß die Reliefbildung beim Polieren zwischen benachbarten Kristallen mit abnehmender Korngröße abnimmt. Eine Minimierung der Reliefbildung und damit eine Verminderung der Oberflächenrauhigkeit eines Werkstoffs kann daher durch Verringerung der Korngröße, durch Verwendung einphasiger Gefüge, und am besten durch eine Kombination beider Maßnahmen realisiert werden.

Die elektronischen Schaltungen auf dem SLK enthalten als wesentliche Elemente Schreib- und Leseelemente, die üblicherweise in Form von induktiven Elementen oder in Form von MR- oder GMR-Streifen ausgebildet sind. Ein MR-Element kann magnetische Informationen auf der Festplatte identifizieren, weil es seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke ändert. Diese Änderung des elektrischen Widerstands, und damit das "Lesen" magnetischer Informationen von der Festplatte, kann beispielsweise in einem elektrischen Schaltkreis, der bei konstantem Strom betrieben wird, dadurch realisiert werden, daß der Spannungsabfall am magnetoresistiven Leseelement gemessen wird. Die Abfolge von hohen bzw. niedrigen Spannungssignalen aus dem MR- bzw. GMR-Element stellt einen Fluß digitaler Information dar.

Durch den im MR/GMR-Schaltkreis fließenden Strom wird eine beträchtliche Menge an Joul'scher Wärme erzeugt, die im wesentlichen über den slider-body abgeführt werden muß. Diese Wärmeentwicklung stellt in vielen Fällen eine Begrenzung der Funktionalität des SLKs dar, weil elektronische Schaltungen nur innerhalb eines bestimmten Temperaturintervalls zuverlässig funktionieren. Die Wärmeentwicklung steigt an, wenn kleine bits dedektiert werden sollen, weil die magnetische Signalstärke mit sinkender bit-Größe abnimmt. Um zu einem ausreichend verarbeitbaren Meßsignal zu gelangen, muß die wegen des schwächeren Magnetfeld reduzierte Widerstandsänderung im MR- Streifen durch einen höheren Strom im MR-Meßkreis kompensiert werden. Dies wiederum führt zu einer erhöhten Wärmeentwicklung und damit zu einer Beeinträchtigung der Funktionalität des SLKs. Es ist deshalb ein direkter Zusammenhang zwischen der Größe der noch detektierbaren bits auf einer magnetischen Festplatte, der Größe des notwendigen Meßsignals im o. g. Schaltkreis und der Wärmeleitfähigkeit des slider bodys gegeben.

Die magnetischen Eigenschaften von SLKs müssen derart beschaffen sein, daß der Austausch magnetischer Informationen zwischen Festplatte und SLK nicht beinträchtigt wird. Es ist besonders wichtig, daß die magnetischen bits der Festplatte nicht durch ein permanetes magnetisches Feld des SLK beeinträchtigt werden. Es besteht daher die Forderung an keramische Wafer zur Herstellung von SLKs, daß sie ein ausschließlich diamagnetisches bzw. paramagnetisches Verhalten besitzen und ferromagnetisch nicht magnetisierbar sind. Insbesonders dürfen keramische Wafer keine der für ferromagnetische Materialien typischen Eigenschaften besitzen, z. B. keine permanente Magnetisierbarkeit ≙ (Remanenz) und kein Hystereseverhalten in einem veränderlichen äußeren Magnetfeld ≙.

Kommerziell werden heutzutage in erster Linie Wafer auf der Basis von Al₂O₃ und TiC (= AlO-TiC Wafer) eingesetzt. Solche Wafer werden in verschiedenen Größen, z. B. als kreisrunde Wafer mit Durchmessern im Bereich von 4-8 Zoll und als quadratische Wafer mit Kantenlängen im Bereich von 4-8 Zoll bspw. unter den Handelsnamen "TF-400" von Kyocera Corp., Japan, "AC-2" von Sumitomo Special Metals, Japan, oder "3M-210 Alumina- Titanium Carbide" und "3M-310 Alumina-Titanium Carbide" von 3M Company, St. Paul, USA, kommerziell vertrieben. Typischerweise bestehen AlO-TiC-Wafer aus 60-95 Gew.-% TiC, 5-40 Gew.-% Al₂O₃ sowie weiteren oxidischen Bestandteilen, wie z. B. MgO, CaO, CeO₂, SiO₂, Y₂O₃ oder TiO₂. Sie zeichnen sich durch hohe Dichte, geringe Porosität und eine sehr feine Kristallitgröße der Hauptbestandteile Al₂O₃ und TiC aus, die in der Regel < 2 µm, bevorzugt bei < 1 µm liegt.

Ein typisches Eigenschaftsprofil von AlO-TiC Wafern auf der Basis von Herstellerangaben ist in Tab. 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Vergleich der Werkstoffeigenschaften von Werkstoffen für SLK-Wafer mit LPS-SiC

Charakteristisch ist vor allem, daß solcher Wafer eine Wärmeleitfähigkeit gemessen bei Raumtemperatur von typischerweise < 30 W/mK besitzen.

Neben den im kommerziellen Bereich überwiegend verwendeten AlO-TiC Wafern mit oxidischen Zusätzen beschreiben JP 91-297884 und JP 92-89989 (Asahi Glass), daß zur Herstellung von SLKs auch keramische Werkstoffe auf der Basis von Al₂O₃ und TiC geeignet sind, die neben den o. g. oxidischen Zusätzen auch x- SiC in geringen Mengen enthalten.

Weiters beschreibt EP 868 718 keramische Wafer die überwiegend, d. h. zu mehr als 50 Gew.-% aus Al₂O₃, bevorzugt zu mehr als 95 Gew.-% Al₂O₃ sowie aus anderen oxidischen Zusätzen bestehen. Daneben werden in EP 868 718 keramische Wafer offengelegt, die überwiegend, d. h. zu mehr als 50 Gew.-% aus ZrO₂, bevorzugt zu mehr als 85 Gew.-% aus ZrO₂ sowie aus anderen oxidischen Zusätzen bestehen. Im Abstract zu JP 91-297885 wird ein keramischer Werkstoff für SLKs bestehend aus Y₂O₃- teilstabilisiertem ZrO₂, 15-40% TiC, und 5-30% SiC offengelegt.

Das Abstract zu JP 92-82794 beschreibt gesinterte keramische Formkörper, die als Wafer für SLKs geeignet sind und aus 10-75% α-SiC, 20-70% Carbiden oder Boriden der Elemente Ti, Zr, und Nb, sowie aus 5-20% Al₂O₃ und/oder Y₂O₃ bestehen.

EP 868 718 legt keramische Wafer auf der Basis von Al₂O₃-SiC offen, die zu mehr als 60 Gew.-% aus Al₂O₃ und zu mindestens 2 Gew.-% aus SiC bestehen, wobei als bevorzugte Zusammensetzung > 80 Gew.-% Al₂O₃ und > 20 Gew.-% SiC genannt wird.

Gut polierbare Wafer, die aus reinem SiC mit einer Wärmeleitfähigkeit > 300 W/mK bestehen, das über das CVD-Verfahren (CVD = Chemical Vapor Deposition) hergestellt wird, sind in US 5,374,412 offenbart.

Auf die hohe Bedeutung der Wärmeleitfähigkeit eines keramischen slider bodys wird in EP 868 718 verwiesen. Dort ist beschrieben, daß das Transportvermögen von AlO-TiC-Wafern für Wärme durch eine Beschichtung mit β-SiC mit einer Dicke zwischen 3 und 20 µm verbessert werden kann.

Aus dem bisher Gesagten geht hervor, daß keramische Wafer idealerweise folgendes Eigenschaftsprofil besitzen:

- geringe Porosität, kleine Porengröße
- hohe Härte, geringe Härteunterschiede zwischen den Gefügebestandteilen und kleine Korngröße woraus insgesamt eine gute Polierbarkeit resultiert
- hohe Wärmeleitfähigkeit
- rein dia- bzw. paramagnetisches Verhalten
- hohe Kantenfestigkeit

Die bislang kommerziell verwendeten und aus verschiedenen Schriften bekannten keramischen Wafer besitzen ohne Ausnahme im Hinblick auf das beschrieben Idealprofil keine optimale Eigenschaftskombination.

AlO-TiC-Wafer besitzen wegen ihres hohen Anteils an Al₂O₃ eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit von < 30 W/mK und wegen ihres zwei-phasigen Gefüges mit deutlich verschiedener Härte der Gefügebestandteile (HV_0.1(TiC) ca. 26 GPa, HV_0.1(Al₂O₃) ca. 20 GPa) eine mäßig gute Polierbarkeit. Die Kantenfestigkeit kommerzieller AlO-TiC ist mit ca. 500 N/mm ebenfall nur mittelmäßig, woraus insgesamt eine beträchtliche Anfälligkeit gegen Kantenausbrüche resultiert.

Der Zusatz von SiC wie in EP 868 718 beschrieben, verbessert zwar die Wärmeleitfähigkeit, löst aber wegen der Mehrphasigkeit des Werkstoffs nicht das Problem der nicht optimalen Polierbarkeit. ZrO₂-Werkstoffe sind wegen ihrer hohen Bruchzähigkeit außerordentlich widerstandsfähig gegen Kantenausbrüche, besitzt aber eine niedrige Härte (HV_0.1 (ZrO₂) < 15 GPa) und eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit (λ < 5 W/mK). Al₂O₃- Werkstoffe besitzen eine begrenzte Wärmeleitfähigkeit (λ < 30 W/mK), eine relativ niedrige Bruchzähigkeit (K_IC < 3 MPa√m gemessen nach der Brückenmethode), und sind damit ebenfalls keine gut geigeneten Werkstoffe für keramische Wafer.

SLK-Wafer bestehen bisher nur aus AlO-TiC. S-SiC würde hinsichtlich seiner hohen Wärmeleitfähigkeit von > 100 W/mK und mit seiner hohen Härte den Anforderungen an einen Werkstoff für SLKs genügen. S-SiC weist jedoch eine niedrige Bruchzähigkeit (K_IC < 3 MPa√m gemessen nach der Brückenmethode) und eine niedrige Kantenfestigkeit (< 400 N/mm) auf. Kommerziell verfügbares S-SiC besitzt außerdem herstellungsbedingt immer eine geringe Menge an feinen Grafitausscheidungen und eine geringe Restporosität. Deshalb weist kommerzielles S-SiC in der Regel immer Löcher im Gefüge auf, die entweder von der Restporosität oder von auspolierten Grafitpartikeln stammen, so daß trotz guter Polierbarkeit der SiC-Phase beim Polieren in der Regel zwar gute lokale Rauhigkeits-Werte, aber wegen der Löcher nicht zufriedenstellende Peak/Valley Werte erzielt werden. Außerdem besitzen kommerzielle S-SiC Werkstoffe in der Regel Fe- Gehalte > 50 ppm und damit verbunden ein schwach ferromagnetisches Verhalten gekennzeichnet durch eine Restmagnetisierbarkeit von > 5 10^-3 emu/cm³.

Das in US 5,374,412 beschriebene CVD-SiC besitzt zwar eine excellente Wärmeleitfähigkeit und Polierbarkeit, ist aber auch durch eine besonders niedrige Bruchzähigkeit und deshalb besonders hohe Empfindlichkeit gegen Kantenausbrüche gekennzeichnet.

Kommerziell erhältliches, gesintertes Si₃N₄ wurde bisher nicht als Werkstoff für Wafer zur Herstellung von SLKs vorgeschlagen. β-Si₃N₄ besitzt zwar eine hohe Bruchzähigkeit, weist aber eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit von typisch < 35 W/mK auf und scheidet damit ebenfalls als Werkstoff für SLK-Wafer aus.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Formkörper zur Verfügung zu stellen, der einen guten Kompromiß im Hinblick auf das gestellte Anforderungsprofil für keramische Wafer zur Herstellung von SLKs darstellt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von solchen Wafern aus Werkstoffen mit geeignetem Eigenschaftsprofil zur Verfügung zu stellen.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch einen plattenförmigen, keramischen Formkörper mit einer Fläche A, die zwischen 15 und 1000 cm² liegt, und einer Dicke d, die zwischen 0,2 und 5 mm liegt, bestehend aus flüssigphasengesintertem Siliciumcarbid, wobei der Formkörper eine charakteristische Dimension L = 2√A/π besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper

a) eine Ebenheit kleiner als das 0,05 × 10^-3-fache seiner charakteristischen Dimension L besitzt,
b) eine Stirnseite bzw. Stirnseiten mit einer Rauhigkeit definiert als Rauhigkeitswert R_a < 3 nm besitzt,
c) eine Dichte > 99% seiner theoretischen Dichte, bevorzugt > 99,5% seiner theoretischen Dichte, besonders bevorzugt > 99,9% seiner theoretischen Dichte besitzt,
d) Poren einer maximalen Größe < 10 µm, bevorzugt < 5 µm, besonders bevorzugt < 2 µm besitzt,
e) einen ferromagnetische Anteil seiner Magnetisierbarkeit in einem externen Magnetfeld < 10^-2 e.m.u./cm³, bevorzugt < 10^-3 e.m.u./cm³ besitzt,
f) bei Raumtemperatur einen spezifischen elektrischen Widerstand im Volumen ρ > 10³ Ω cm gemessen bei einer Meßspannung von 1 Volt besitzt,
g) eine Wärmeleitfähigkeit bei von > 50 W/mK, bevorzugt > 70 W/mK besitzt,
h) eine Bruchzähigkeit von > 3,5 MPa√m aufweist,
i) eine Kantenfestigkeit (edge toughness) von > 300 N/mm besitzt,
j) eine 4-Punkt-Biegefestigkeit von > 400 MPa besitzt,
k) eine Härte gemessen nach Vickers bei einer Last von 1 N von > 20 GPa besitzt,
l) einen Elastizitätsmodul von > 380 GPa besitzt.

Unter Ebenheit ist die Differenz zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt des Formkörpers zu verstehen.

Die Wärmeleitfähigkeit wird nach der Laser-Flash-Methode bestimmt.

Der zur Messung der Bruchzähigkeit notwendige charakteristische Anriß ist natürlich scharf. Er wird mit Hilfe der Brückenmethode erzeugt.

Die Kantenfestigkeit (edge toughness) wird nach der von McCormick und Almond beschriebenen Methode gemessen.

Der erfindungsgemäße Formkörper besteht aus flüssigphasengesintertem Siliciumcarbid und zeichnen sich durch eine hohe relative Dichte (relative Dichte = Verhältnis von tatsächlicher Dichte/theoretisch möglich Dichte), geringe Porosität, kleine Porengröße, kleine Kristallitgröße, hohe Wärmeleitfähigkeit, elektrisches Isolationsvermögen, hohe Härte und gute Polierbarkeit, hohen Abrasionswiderstand, hohe Bruchzähigkeit und guten Widerstand gegen Kantenausbrüche sowie durch eine hohe Festigkeit aus.

Der erfindungsgemäße Formkörper enthält vorzugsweise

a) SiC Kristallite, die aus einem SiC-Kern und einem diesen Kern mantelförmig umhüllenden SiC-Mischkristall oder nur aus dem SiC-Mischkristall aufgebaut sind, wobei der Mischkristall neben Si und C die Elemente Al, O und/oder N enthält,
b) eine Bindephase mit einem kristallinen Anteil und einem amorphen Anteil, wobei der kristalline Anteil Oxide bzw. Oxidverbindungen von Al₂O₃ und den Oxiden der seltenen Erdmetalle enthält.

Ferner ist der erfindungsgemäße keramische Formkörper vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigphasengesinterte SiC eine homogene und feinkörnige Mikrostruktur besitzt und die mittlere Korngröße der SiC-hältigen Kristallite < 2 µm beträgt. Er besitzt vorzugsweise einen Kohlenstoffgehalt von < 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt < 0,05 Gew.-%. Er weist vorzugsweise eine charakteristische Lichtabsorption im Spektralbereich zwischen 1,8 und 2,2 eV auf, so daß der Körper insgesamt und insbesondere Anschliffe bzw. polierte Oberflächen eine grüne Färbung besitzen. Die Bestimmung der mittleren Korngröße der SiC-hältigen Kristallite erfolgte mittels des Linienschnittverfahrens.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße keramische Formkörper kreisrund. Er besitzt dabei vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 4 Zoll und 8 Zoll und eine Dicke zwischen 0,5 und 3 mm. An seinem Außendurchmesser besitzt er vorzugsweise eine Kerbe.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße keramische Formkörper quadratisch und hat vorzugsweise eine Seitenlänge zwischen 4 Zoll und 8 Zoll und eine Dicke zwischen 0,5 und 3 mm.

In den beiden genannten Dimensionen besitzt der erfindungsgemäße keramische Formkörper bevorzugt eine Ebenheit < 0,05.10^-3 seiner charakteristischen Dimension L und besonders bevorzugt < 0,025.10^-3 seiner charakteristischen Dimension L. Er ist in diesen Formen vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche auf der Stirnseite eine Rauhigkeit definiert als Rauhigkeitswert R_a bevorzugt < 3 nm, besonders bevorzugt < 2 nm besitzt.

Ein erfindungsgemäßer Formkörper wird vorzugsweise mittels eines Verfahrens hergestellt, das folgende Schritte umfaßt:

a) Herstellung eines homogenen Gemenges bestehend zu
- 1. (α) mindestens 85 Gew.-% aus SiC mit einer spezifischen Oberfläche zwischen 1 und 100 m²/g und
- 2. (β) zu einem auf 100% sich ergänzenden Anteil aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Oxide und Nitride der Elemente Al, Si und der seltenen Erdmetalle und Vorstufen zur Bildung solcher Oxide und Nitride und deren Gemischen
durch Mischen entsprechender anorganischer Pulver,
b) Hinzufügung organischer Hilfsstoffe ausgewählt aus der Gruppe der organischen Binde- und Preßhilfsmittel in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% bezogen auf den das homogene Gemenge zu diesem homogenen Gemenge,
c) Herstellung eines rieselfähigen Granulats aus dem so erhaltenen anorganisch-organischen Gemenge,
d) Herstellung eines plattenförmigen Grünkörpers durch
- 1. (α) Kaltisostatpressen des Granulats zu einem Pressling, anschließende Grünbearbeitung des Presslings zu einem Zylinder und Herstellung des plattenförmigen Grünkörpers durch Grünsägen des Zylinders oder
- 2. (β) Gesenkpressen von plattenförmigen Grünkörpern,
e) Entfernen der organischen Hilfsstoffe durch
- 1. (α) Pyrolyse bei einer Temperatur < 750°C in einer inerten Atmosphäre, z. B. in Argon oder
- 2. (β) Verbrennung bei einer Temperatur < 750°C in einer sauerstoffhältigen Atmosphäre, z. B. in Luft,
f) Verdichtung des Grünkörpers in einem Sinterofen in einer Sinteratmosphäre, die inert gegenüber dem in (a) genannten Gemenge ist, bei einer Sintertemperatur zwischen 1700 und 2200°C und einer Haltezeit bei der Sintertemparatur zwischen 5 und 120 min., und einem Druck innerhalb des Sinterofens > 5 bar,
g) Hartbearbeitung des so erhaltenen plattenförmigen Formkörpers durch Schleifen zur Erzielung der genannten Ebenheit,
h) Hartbearbeitung der plattenförmigen Formkörper durch Polieren zur Erzielung der genannten Rauhigkeit.

Alternativ kann die Herstellung von Wafern auch so erfolgen, daß analog der Schritte (a)-(g) zunächst ein gesinterter, dichter zylinderförmiger Körper hergestellt wird, der dann durch Zersägen in plattenförmige Scheiben zerteilt wird, die schließlich wie in den Schritten (h)-(i) beschrieben zu Wafern weiter verarbeitet werden. Vorzugsweise erfolgt das Trennen der gesinterten SiC-Zylinder mit Hilfe eines Drahtsägeverfahrens.

Als organische Binde- und Preßhilfsmittel werden vorzugsweise die für SiC Sinterkörper üblichen Mittel eingesetzt.

Ein rieselfähiges Granulat wird vorzugsweise durch Sprühgranulation hergestellt.

Ggf. kann es erforderlich sein den durch die Formgebung (d) und Sinterung (e) erhaltenen zylindrischen Sinterkörper einer Hartbearbeitung zu unterziehen um so einen zylindrischen Formkörper mit ausreichend präziser Geometrie zu erhalten.

Die Hartbearbeitung in (h) wird ggf. durch einen Läppschritt ergänzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers verläuft wie ausgeführt vorzugsweise über einen Grünkörper. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch einen solchen Grünkörper. Ein erfindungsgemäßer Grünkörper ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemenge besteht, das zu mindestens 85 Gew.-% SiC, bevorzugt zu > 90 Gew.-% SiC, besonders bevorzugt zu > 92 Gew.-% SiC und einem zweiten Anteil gebildet wird, der ausgewählt ist aus der Gruppe der Oxide und Nitride der Elemente Al, Si und der seltenen Erdmetalle und Vorstufen zur Bildung solcher Oxide und Nitride und deren Mischungen.

Vorzugsweise enthält der zweite Anteil des Gemenges Stoffe, die aus der Gruppe Y₂O₃, einer Oxidverbindung aus dem System Al₂O₃-Y₂O₃ (YAM, YAP oder YAG), Al₂O₃ und AlN ausgewählt werden.

Ein erfindungsgemäßer Formkörper läßt sich insbesondere als Substratplatte zur Herstellung von magnetischen Schreib- Leseköpfen verwenden. Die Erfindung betrifft von daher auch Schreib-Leseköpfe aus einem erfindungsgemäßen Material. Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter beschreiben. Es wäre aber unzulässig den Umfang der vorliegenden Erfindung durch die in diesen Beispielen genannten besondern Ausprägungen in Bezug auf die Geometrie, die Oberflächentopologie, die mechanischen, thermischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die stoffliche Zusammensetzung, oder die Verfahrenswege und Verfahrensparameter in irgendeiner Weise einzuschränken.

Beispiel 1

Herstellung von Platten mit einem Durchmesser von 125 mm über die Methode des Gesenkpressens

Ein mit Y₂O₃-AlN dotiertes, sprühgetrocknetes, rieselfähiges SiC-Pulver (spez. Oberfläche 12,3 m²/g) wird in einer hydraulischen Presse bei 1200 bar zu Platten von 3,5 mm Dicke und 160 mm Durchmesser gepresst. Die Platten werden liegend auf Steatit-Brennhilfsmitteln in Luftatmosphäre bei 600°C ausgeheizt, wobei die organischen temporären Bindemittel rückstandslos ausgetrieben werden. Zum Sintern werden die Platten in einer zylindrischen Graphit-Schatulle übereinandergeschichtet, wobei zur Vermeidung von Verklebungen Graphitfolie zwischen die Platten gelegt wird. Die Platten werden in einem Drucksinterofen mit einer Aufheizrate von 300 K/h auf eine Temperatur von 1950°C aufgeheizt und dort bei einem Druck von 200 MPa Argon für 30 min. gesintert und anschließend abgekühlt. Nach der Sinterung haben die Platten eine Dichte von 3,249 gcm^-3, was 99,94% der theoretischen Dichte entspricht. Die Platten werden auf Planplatten aus Stahl aufgekittet und anschließend auf einer Planschleifmaschine mit Diamantwerkzeugen beidseitig auf eine Dicke von 1360 µm planparallel geschliffen. Der Aussendurchmesser wird auf das Nennmaß von 125 mm bearbeitet.
Die Platten werden anschließend auf einer Zweiseitenläppmaschine (AC 1000, Maschinenhersteller: Peter Wolters, Rendsburg) auf eine Dicke von 1240 µm unter Verwendung von Suspension mit polykristallinem Diamantpulver der Korngröße 16-20 µm geläppt. Die Ebenheit nach diesem Bearbeitungsschritt liegt bei < 5 µm.
In einem zweiten Läppschritt werden die Platten mit einer artgleichen Maschine auf eine Dicke von 1220 µm geläppt. Für den zweiten Bearbeitungsschritt wird Suspension mit feinerem Diamantpulver eingesetzt. Dieses hat eine Korngröße von 2,5-4 µm. Die Platten haben nach dem Feinläppen eine Ebenheit von < 3 µm. Die Ebenheit der geläppten Platte wird mit einem Schräglichtinterferometer (Tropel FM 200, Vertrieb Carl ZEISS, Oberkochen) gemessen.
Die Platten werden dann auf einer Zweiseiten-Poliermaschine (Maschinenhersteller: Peter Wolters/Rendsburg) auf Tuch (Suba 500) poliert. Dazu wird Suspension mit polykristalinem Diamant der Korngröße 2,5 µm verwendet. Die Oberflächenrauhigkeit der Platten wird mit einem optischen Meßgerät (MicroXam, Hersteller Fa. Phase Shift, Tucson, Arizona) bestimmt. Der R_a- Wert der Platten liegt bei 2 nm. Die Ebenheit der Platten liegt bei < 3 µm.

Beispiel 2

Herstellung von Platten mit dem Enddurchmesser von 125 mm über die Methode des isostatischen Pressens mit anschließender Grünbearbeitung

Ein mit Y₂O₃-AlN dotiertes, sprühgetrocknetes, rieselfähiges SiC-Pulver (spez. Oberfläche 12,3 m²/g) wird in eine zylindrische gummielastische Form mit dem Durchmesser 250 mm und der Länge 300 mm gefüllt. Die Form wird geschlossen und bei 1200 bar in einer Kaltisostatpresse verdichtet. Der so hergestellte Körper hat in etwa Zylinderform, einen Durchmesser von ca. 165 mm und eine Länge von ca. 180 mm.
Der Körper wird auf einer Drehmaschine glatt auf den Durchmesser 160 mm überdreht, die beiden Stirnflächen werden plan gedreht. Der Zylinder wird in einem Prisma fixiert und auf einer Bandsäge in Scheiben von jeweils 3,5 mm Dicke zertrennt. Die Platten werden liegend beispielsweise auf Steatit- Brennhilfsmitteln in Luftatmosphäre bei 600°C ausgeheizt, wobei die organischen temporären Bindemittel rückstandslos ausgetrieben werden.
Die weitere Herstellung erfolgt in genau gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben.
Die Platten haben nach dem Feinläppen eine Ebenheit von < 3 µm. Die Ebenheit der geläppten Platte wird mit einem Schräglichtinterferometer (Tropel FM 200, Vertrieb Carl ZEISS, Oberkochen) gemessen. Die Oberflächenrauhigkeit der Platten wird mit einem optischen Meßgerät (MicroXam, Hersteller Fa. Phase Shift, Tucson, Arizona) bestimmt. Der R_a-Wert der Platten liegt bei 1,9 nm. Die Ebenheit der polierten Platten liegt bei < 3 µm.

Beispiel 3

Herstellung von Platten mit dem Enddurchmesser von 125 mm über die Methode des isostatischen Pressens und Trennen der Scheiben im gesinterten Zustand

Ein mit Y₂O₃-AlN dotiertes, sprühgetrocknetes, rieselfähiges SiC-Pulver (spez. Oberfläche 12,3 m²/g) wird in eine zylindrische gummielastische Form mit dem Durchmesser 250 mm und der Länge 300 mm gefüllt. Die Form wird geschlossen und bei 1200 bar in einer Kaltisostatpresse verdichtet. Der so hergestellte Körper hat in etwa Zylinderform, einen Durchmesser von ca. 165 mm und eine Länge von ca. 180 mm. Der Körper wird auf einer Drehmaschine glatt auf den Durchmesser 160 mm überdreht, die beiden Stirnflächen werden plan gedreht. Die Platten werden liegend auf Steatit-Brennhilfsmitteln in Argon-Atmosphäre bei 600°C ausgeheizt, wobei die organischen temporären Bindemittel rückstandslos ausgetrieben werden.
Der Körper wird anschließend in einem Drucksinterofen bei 1970°C und 100 bar Argongasdruck gesintert. Nach der Sinterung hat der Zylinder eine Dichte von 3,246 gcm^-3, was einer Dichte von 99,85% der theoretischen Dichte entspricht. Der Zylinder wird auf eine Halterung gekittet und auf einer Drahtsäge der Fa. Meyer und Burger in Scheiben von ca. 1600 µm Dicke zerschnitten.
Die Platten werden anschließend auf einer Zweiseitenläppmaschine (AC 1000, Maschinenhersteller: Peter Wolters, Rendsburg) auf eine Dicke von 1240 µm unter Verwendung von Suspension mit polykristallinem Diamantpulver der Korngröße 16-20 µm geläppt. Die Ebenheit nach diesem Bearbeitungsschritt liegt bei < 5 µm.
In einem zweiten Läppschritt werden die Platten mit einer artgleichen Maschine auf eine Dicke von 1220 µm geläppt. Für den zweiten Bearbeitungsschritt wird Suspension mit feinerem Diamantpulver eingesetzt. Dieses hat eine Korngröße von 2,5-4 µm. Die Platten haben nach dem Feinläppen eine Ebenheit von < 3 µm. Die Ebenheit der geläppten Platte wird mit einem Schräglichtinterferometer (Tropel FM 200, Vertrieb Carl ZEISS/Oberkochen) gemessen.
Die Platten werden anschließend auf einer Zweiseiten- Poliermaschine (Maschinenhersteller: Peter Wolters/Rendsburg) auf Tuch (Suba 500) poliert. Dazu wird Suspension mit polykristalinem Diamant der Korngröße 2,5 µm verwendet. Die Oberflächenrauhigkeit der Platten wird mit einem optischen Meßgerät (MicroXam, Hersteller Fa. Phase Shift, Tucson, Arizona) bestimmt. Der R_a-Wert der Platten liegt bei 2,2 nm. Die Ebenheit der polierten Platten liegt bei < 3 µm.

Claims

1. Plattenförmiger, keramischer Formkörper mit einer Fläche A, die zwischen 15 und 1000 cm² liegt, und einer Dicke d, die zwischen 0,2 und 5 mm liegt, bestehend aus flüssigphasengesintertem Siliciumcarbid, wobei der Formkörper eine charakteristische Dimension L bestimmt, wobei L definiert ist als L = 2√A/π, wobei A die Fläche des plattenförmigen Formkörpers bezeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper

a) eine Ebenheit kleiner als das 0,05 × 10^-3-fache seiner charakteristischen Dimension L besitzt,

b) eine Stirnseite mit einer Rauhigkeit definiert als Rauhigkeitswert R_a < 3 nm besitzt,

c) eine Dichte > 99% seiner theoretischen Dichte, bevorzugt > 99,5% seiner theoretischen Dichte, besonders bevorzugt > 99,9% seiner theoretischen Dichte besitzt,

d) Poren einer maximalen Größe < 10 µm, bevorzugt < 5 µm, besonders bevorzugt < 2 µm besitzt,

e) einen ferromagnetische Anteil seiner Magnetisierbarkeit in einem externen Magnetfeld < 10^-2 e.m.u./cm³, bevorzugt < 10^-3 e.m.u./cm³ besitzt,

f) bei Raumtemperatur einen spezifischen elektrischen Widerstand im Volumen ρ > 10³ Ω cm gemessen bei einer Meßspannung von 1 Volt besitzt,

g) eine Wärmeleitfähigkeit bei von > 50 W/mK, bevorzugt > 70 W/mK besitzt,

h) eine Bruchzähigkeit von > 3,5 MPa√m aufweist,

i) eine Kantenfestigkeit (edge toughness) von > 300 N/mm besitzt,

j) eine 4-Punkt-Biegefestigkeit von > 400 MPa besitzt,

k) eine Härte gemessen nach Vickers bei einer Last von 1 N von > 20 GPa besitzt,

l) einen Elastizitätsmodul von > 380 GPa besitzt.

2. Ein keramischer Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er

a) SiC Kristallite enthält, die aus einem SiC-Kern und einem diesen Kern mantelförmig umhüllenden SiC-Mischkristall oder nur aus einem SiC-Mischkristall aufgebaut sind, wobei der Mischkristall neben Si und C die Elemente Al, O und/oder N enthält,

b) eine Bindephase mit einem kristallinen Anteil und einem amorphen Anteil enthält, wobei der kristalline Anteil Oxide bzw. Oxidverbindungen von Al₂O₃ und den Oxiden der seltenen Erdmetalle enthält.

3. Keramischer Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigphasengesinterte SiC eine homogene und feinkörnige Mikrostruktur besitzt und die SiC- hältigen Kristallite eine mittlere Korngröße < 2 µm gemessen nach dem Linienschnittverfahren besitzen.

4. Keramischer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kohlenstoffgehalt von < 0,1 Gew.-%, bevorzugt < 0,05 Gew.-% besitzt und eine charakteristische Lichtabsorption im Spektralbereich zwischen 1, 8 und 2,2 eV aufweist, so daß der Körper insgesamt und insbesondere Anschliffe bzw. polierte Oberflächen eine grüne Färbung besitzen.

5. Keramischer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er kreisrund ist und einen Durchmesser zwischen 4 Zoll und 8 Zoll und eine Dicke zwischen 0,5 und 3 mm besitzt.

6. Keramischer Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem Außendurchmesser eine Kerbe besitzt.

7. Keramischer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er quadratisch ist und einen Seitenlänge zwischen 4 Zoll und 8 Zoll und eine Dicke zwischen 0,5 mm und 3 mm besitzt.

8. Keramischer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Körper eine als Differenz zwischen dem höchsten und tiefsten Punkt der Platte definierte Ebenheit besitzt, die bevorzugt kleiner als das 0,025 × 10^-3 fache seiner charakteristischen Dimension L und besonders bevorzugt kleiner als das 0,02 × 10^-3 fache seiner charakteristischen Dimension L beträgt.

9. Keramischer Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Formkörpers auf der Stirnseite eine Rauhigkeit definiert als Rauhigkeitswert R_a bevorzugt < 3 nm, besonders bevorzugt < 2 nm besitzt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

a) Herstellung eines homogenen Gemenges bestehend zu

1. (α) mindestens 85 Gew.-% SiC mit einer spezifischen Oberfläche zwischen 1 und 100 m²/g und

2. (β) zu einem auf 100% sich ergänzenden Anteil aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Oxide und Nitride der Elemente Al, Si und der seltenen Erdmetalle und Vorstufen zur Bildung solcher Oxide und Nitride und deren Gemischen

durch Mischen entsprechender anorganischer Pulver,

b) Hinzufügung organischer Hilfsstoffe bestehend aus organischen Binde- und Preßhilfsmittel in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% bezogen auf das homogene Gemenge zu diesem homogenen Gemenge,

c) Herstellung eines rieselfähigen Granulats aus dem so erhaltenen anorganisch-organischen Gemenge,

d) Herstellung eines plattenförmigen Grünkörpers durch

1. (α) Herstellung eines zylindrischen Grünkörpers durch Kaltisostatpressen des Granulats zu einem Pressling mit anschließender Grünbearbeitung des Presslings zu einem Zylinder und anschließendem Grünsägen des Zylinders zu einem plattenförmigen Grünkörper oder

2. (β) Gesenkpressen des Granulats zu einem plattenförmigen Grünkörper,

e) Entfernen der organischen Hilfsstoffe bei einer Temperatur < 750°C durch Pyrolyse in einer inerten Atmosphäre oder durch Verbrennen in einer sauerstoffhältigen Atmosphäre,

f) Verdichtung des Grünkörpers in einem Sinterofen in einer Sinteratmosphäre, die inert gegenüber der in (a) genannten Zusammensetzung ist, bei einer Temperatur zwischen 1700 und 2200°C, und einer Haltezeit bei Sintertemparatur zwischen 5 und 120 min., und einem Druck innerhalb des Sinterofens > 5 bar,

g) Hartbearbeitung der so erhaltenen plattenförmigen Formkörper durch Schleifen und ggf. durch Läppen zur Erzielung der genannten Ebenheit,

h) Hartbearbeitung der plattenförmigen Formkörper durch Polieren zur Erzielung der genannten Rauhigkeit.

11. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

a) Herstellung eines homogenen Gemenges bestehend zu

durch Mischen entsprechender anorganischer Pulver,

d) Herstellung eines zylinderförmigen Grünkörpers durch Kaltisostatpressen des Granulats zu einem Pressling mit anschließender Grünbearbeitung des Presslings zu einem zylinderförmigen Grünkörper,

g) Zersägen des dichten zylindrischen Sinterkörpers mit einer Drahtsäge in plattenförmige Formkörper,

h) Hartbearbeitung der so erhaltenen plattenförmigen Formkörper durch Schleifen und ggf. durch Läppen zur Erzielung der genannten Ebenheit,

i) Hartbearbeitung der plattenförmigen Formkörper durch Polieren zur Erzielung der genannten Rauhigkeit.

12. Keramischer Grünkörper zur Herstellung eines Formkörpers gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemenge besteht, das zu mindestens 85 Gew.-% aus SiC, bevorzugt zu > 90 Gew.-% aus SiC, besonders bevorzugt zu > 92 Gew.-% aus SiC und einem zweiten Anteil gebildet wird, der Oxide und/oder Nitride der Elemente Al, Si und RE und/oder Vorstufen zur Bildung solcher Oxide und/oder Nitride enthält, wobei RE ein seltenes Erdmetall bezeichnet.

13. Ein keramischer Grünkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anteil ausgewählt ist aus Y₂O₃, einer Oxidverbindung aus dem System Al₂O₃-Y₂O₃ (YAM, YAP oder YAG), Al₂O₃ und AlN.

14. Ein keramischer Formkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindephase eine kristalline Oxidverbindung aus dem System Al₂O₃-Y₂O₃ enthält.

15. Verwendung der in den Ansprüchen 1-12 beschriebenen Formkörper als Substratplatte zur Herstellung von magnetischen Schreib-Leseköpfen.

16. Schreib-Leseköpfe gebildet aus einem Formkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.