DE102004023765A1

DE102004023765A1 - Oxidkeramischer Werkstoff auf der Basis von Aluminiumoxid

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Publication number: DE102004023765A1
Application number: DE102004023765A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Burger; Volker Sommer; Aude Muller; Carmen Hesch; Ana Herrán Fuertes; Dietmar Klotz; Simon Heinzmann
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-12-16

Abstract

Gemäß dem Stand der Technik sind ZPTA-Werkstoffe (Ziconia-Platelet-Toughened Alumina) derzeit die härtesten, zähesten und festesten oxidkeramischen Werkstoffe. Diese Werkstoffe werden bei der Metallbearbeitung, vorzugsweise bei der spangebenden Bearbeitung, oder als Verschleißteile eingesetzt. Verschleißverfahren und Porosität sind allerdings noch nicht zufriedenstellend. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird deshalb ein oxidkeramischer Werkstoff auf der Basis einer Verschleißphase aus dicht gesintertem Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Komponenten eingesetzt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verschleißphase in einer anorganischen Bindephase eingelagert ist und dass die Schmelztemperatur der Bindephase unter der Schmelztemperatur der Verschleißphase liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen oxidkeramischen Werkstoff auf der Basis von Aluminiumoxid (Al₂O₃), seine Herstellung sowie aus diesem Werkstoff hergestellte Formkörper.
Gemäß dem Stand der Technik sind ZPTA-Werkstoffe (Zirconia-Platelet-Toughened Alumina) derzeit die härtesten, zähesten und festesten oxidkeramischen Werkstoffe. Werden diese Werkstoffe in der Metallbearbeitung eingesetzt, insbesondere bei der spanabhebenden Bearbeitung von gehärteten Stählen und Gusswerkstoffen wie GGV, ist der Verschleiß allerdings noch nicht zufriedenstellend. Bei anderen Anwendungsfällen ist die Größe und die Anzahl der Poren im Werkstoff eine wichtige Einflussgröße. So haben beispielsweise in der Papierindustrie Poren in der Oberfläche von Foils einen negativen Einfluss auf die Lebensdauer der Siebe, insbesondere, wenn Calciumcarbonat als Füllstoff eingesetzt wird.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu überwinden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen oxidkeramischen Werkstoff mit folgendem Aufbau: Der Werkstoff besteht aus zwei Hauptkomponenten. Die eine Hauptkomponente, die Verschleißphase, besteht aus einer polykristallinen α-Al₂O₃-basierten Oxidkeramik mit einer sehr geringen Korngröße, wie das aus der Schleifmittelindustrie bekannte sogenannte Sol-Gel-Korn, beispielsweise Cubitron 321^® von 3M, oder einem einkristallinen Korund, oxidischen Fasern oder Whisker. Die Größe dieser Partikel liegt im Bereich von 2 μm bis 40 μm, weshalb die Verschleißphase auch als Mikrokeramik bezeichnet werden kann. Die aufgeführten Komponenten der Verschleißphase werden einzeln oder als eine Mischung aus zwei oder mehr dieser Komponenten in beliebigen Mengenverhältnissen in eine zweite Hauptkomponente, eine Bindephase für die Verschleißphase, eingebettet.
Diese Bindephase wird gegenüber der ersten Phase in einen flüssigen Zustand versetzt und umschließt die erste, nicht verflüssigte Verschleißphase nach ihrer Erstarrung. Die Bindephase, die nicht mit der Verschleißphase reagieren soll, kann sein: ein eutektisches Gemisch, beispielsweise Al₂O₃-ZrO₂ oder Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂, oder andere niedrig schmelzende Eutektika wie beispielsweise Erdalkaliniobat oder Seltenerdetitanat, anorganisches Glas oder eine Mischung aus den als Bindephase geeigneten Werkstoffen. Die Bindephase hat in der Zusammensetzung des Gesamtwerkstoffs die gleiche Bedeutung wie etwa Kobalt in Hartmetallwerkstoffen.
Für die anorganische Bindephase, die aus dem eutektischen Gemisch gebildet wird, werden vorzugsweise nanoskalige Pulver verwendet. Die Primärteilchengröße der Komponenten Al₂O₃-ZrO₂ oder Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂ liegt vorzugsweise zwischen 50 nm und 250 nm. Das eutektische Gemisch hat einen Volumenanteil von 5 % bis 40 % im Sinterkörper. Im Falle der Verwendung des zweiphasigen Eutektikums Al₂O₃-ZrO₂ liegt die eutektische Zusammensetzung gemäß dem Phasendiagramm, siehe 1, bei 57,4 wt% Aluminiumoxid und 42,6 wt% Zirkonoxid. Die Zähigkeit des eutektischen Gemisches kann wesentlich verbessert werden, wenn als weitere Komponente Ceroxid in einer Konzentration von 3 wt% bis 25 wt% hinzugefügt wird. Das Aluminiumoxid wird vorzugsweise aus einem Aluminiumsalz beziehungsweise einem Al-Alkoxid, gewonnen. Das nanoskalige Zirkonoxid wird vorzugsweise aus einem Gasphasenprozess gewonnen, beispielsweise durch eine Reaktion von Zirkontetrachlorid mit Wasser bei erhöhten Temperaturen.
Die Herstellung der nanoskaligen eutektischen Mischung der Einzelkomponenten Al₂O₃ und ZrO₂ oder Al₂O₃, ZrO₂ und TiO₂ als Bindephase erfolgt durch Mischmahlung, vorzugsweise in einer kontinuierlichen Attritormühle. Als Bindephase wird eine Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Mischung im eutektischen Bereich in einer Zusammensetzung aus Al₂O₃ von 54 wt% bis 61 wt% und ZrO₂ von 39 wt% bis 46 wt% verwendet. Vorzugsweise wird jedoch die eutektische Zusammensetzung selbst gewählt: Al₂O₃ mit 57,4 wt% und ZrO₂ mit 42,6 wt%.
Im Falle des eutektischen Gemischs im System Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Titanoxid werden jene Mischungen eingesetzt, welche gemäß den beiliegenden Phasendiagrammen, 1 und 2, eine Schmelztemperatur von 1610°C, 1590°C, 1580°C und weniger aufweisen. Diese Temperaturen kennzeichnen die eutektischen Punkte des ternären Systems und liegen auf den Schnittpunkten der Liquidusschnittlinien, wie aus 1 ersichtlich.
Glas und die niedrig schmelzenden Eutektika, beispielsweise der Erdalkaliniobate oder Seltenerdetitanate, haben ein ähnliches Verhalten. Als Bindephase haben diese Werkstoffe den Vorteil, dass eine Veränderung der Mikrostruktur der eingesetzten Mikrokeramik der Verschleißphase, insbesondere das Kornwachstum im Sol-Gel-Korn oder Reaktionen des Sol-Gel-Korns mit der Bindephase nahezu ausgeschlossen werden kann.
Zu den Werkstoffen mit niedriger eutektischer Temperatur gehören beispielsweise Erdalkaliniobate beziehungsweise Seltenerdetitanate folgender Zusammensetzungen mit ihrer Schmelztemperatur im Eutektikum: MgNb₂O₆-Nb₂O₅ (1430°C), CaNb₂O₆-Nb₂O₅ (1370°C), Sr₂Nb₁₀O₂₇-Nb₂O₅ (1290°C), La₄Ti₉O₂₄ (1445°C), Nd₄Ti₉O₂₄ (1440 °C).
Die Zusammensetzungen der Bindephase Glas wird so gewählt, dass seine Komponenten oder das Glaspulver beim Sintern schmelzen, die Komponenten der Verschleißphase aber nicht. Es können auch Glaspulver entsprechender Zusammensetzung in nanoskaliger Teilchengröße eingesetzt werden. Die Temperaturen liegen in einem Bereich von etwa 500°C (Natron-Kali-Kalk-Gläser) bis etwa 1250°C (Bor-Tonerde-Gläser). Der Anteil der Glasphase oder der niedrig schmelzenden Eutektika entspricht mit 5% bis 40% Volumenanteil dem Anteil der Bindephase aus dem eutektischen Gemisch. Aufgrund der Sintertemperaturen, die den Verarbeitungstemperaturen in der Glasindustrie entsprechen, bieten sich zur Formgebung auch deren Verfahren an. Die Formgebung kann beispielsweise im zähflüssigen Zustand der Bindephase durch Pressen in üblichen Glasformen erfolgen. Dadurch wird die Herstellung von Formkörpern komplexer Geometrien möglich.
Nachfolgend ist die Zusammensetzung eines für die Bindephase geeigneten Glases aufgeführt: 0,06 wt% MgO, 0,01 wt% Fe₂O₃, 0,02 wt% Na₂O, 0,09 wt% ZrO₂, 0,01 wt% SrO, 0,02 wt% CeO₂, 6 wt% Al₂O₃, 64 wt% SiO₂, < 0,01 wt% TiO₂, 25 bis 30 wt% CaO, 0,01 wt% K₂O, ca. 0,1 wt% Ba₂O.
Die Bindephase kann auch aus einem Gemisch von eutektischem Gemisch und Glas in Form seiner Komponenten oder Glaspulver oder Werkstoffen mit niedriger eutektischer Temperatur gebildet werden. Die Erweichungs- und Schmelztemperaturen des Glases bzw. der Werkstoffe mit niedriger eutektischer Temperatur und des eutektischen Gemischs sollten in engen Grenzen übereinstimmen.
Der Einsatz von Sol-Gel-Korn als Verschleißphase ist besonders vorteilhaft. Es ist äußerst zäh und sehr verschleißfest. Diese Eigenschaften basieren einerseits auf der Mikrostrukur und andererseits auf der chemischen Zusammensetzung. Hinsichtlich der Mikrostruktur besteht das Korn aus extrem feinen Primärpartikeln, die zu den entsprechenden Agglomeraten unterschiedlicher Größe versintert sind. Die extrem feinen Primärpartikel werden durch die Sol-Gel-Technik erzeugt und begründen den hohen Verschleißwiderstand. In ihrer chemischen Zusammensetzung weisen die Sol-Gel-Körner neben Aluminiumoxid weitere Begleitelemente auf. Die Begleitelemente bilden mit dem Aluminiumoxid ternäre Phasen, welche die große Zähigkeit bedingen.
In ihrer chemischen Zusammensetzung sind diese sogenannten Mikrokeramiken sehr komplex aufgebaut, beispielsweise aus:

α-Al₂O₃ 94,00 bis 97,00 wt%

MgO 0,75 bis 1,50 wt%

Y₂O₃ 0,75 bis 1,50 wt%

La₂O₃ + Nd₂O₃ 1,50 bis 3,00 wt%

sowie Spuren von TiO₂, SiO₂, CaO und CoO.
Das Korn hat eine komplexe polykristalline Mikrostruktur, zusammengesetzt aus Kristalliten von Alpha-Aluminiumoxid, Spinell (MgAl₂O₄) und hexagonalen Aluminaten der seltenen Erden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffs erfolgt in folgenden Schritten: In die Bindephase aus einem eutektischen Gemisch oder aus Komponenten eines Glases oder aus Glaspulver oder Werkstoffen mit niedriger eutektischer Temperatur, sogenannte niedrig schmelzende Eutektika, oder einer Mischung aus eutektischem Gemisch und Glas oder Glaspulver oder niedrig schmelzenden Eutektika wird eine auf den vorgesehenen Verwendungszweck abgestimmte Menge an handelsüblichem Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern, oder Whisker oder eine Mischung aus zwei oder mehr dieser Komponenten der Verschleißphase zugegeben. Die Bindephase liegt in der Regel in Form von Schlicker vor. Die Homogenisierung der Bindephase und der zugegebenen Komponenten der Verschleißphase erfolgt durch mechanische Mischung, vorzugsweise mittels Rotationsmahlung, kann aber auch in einer Schwingmühle erfolgen. Weiterhin kann die Mischung auch in sogenannten Mikroreaktoren hergestellt werden.
Wenn die Mischung aus einer Bindephase der oben angegebenen Zusammensetzungen und der Verschleißphase aus Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten im homogenen Zustand vorliegt, wird diese Mischung ständig gerührt, um eine Sedimentation zu vermeiden. Weiterhin kann es erforderlich sein, dass zur Suspension Dispergierhilfsmittel hinzufügt werden, um die Sedimentation der Mikrokeramiken zu vermeiden. Im weiteren Prozessverlauf wird der Suspension Binder hinzugefügt, beispielsweise Polyacrylat oder Polyvinylalkohol. Anschließend wird diese Suspension in einem Sprühtrocknungsprozess getrocknet. Das Sprühkorn wird anschließend zu einem Formkörper verpresst. Alternativ dazu kann auch der Schlicker über andere Formgebungsverfahren, beispielsweise das Schlickergußverfahren, weiter verarbeitet werden.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren ist das sogenannte DCC-Verfahren. Mit diesem Verfahren, wobei durch eine enzymkatalysierte chemische Reaktion der Schlicker koaguliert wird, gelingt insbesondere die Herstellung von endkonturnahen Bauteilen. Auch das Gel-Casting-Verfahren eignet sich zur endkonturnahen Formgebung. Um dieses Verfahren anzuwenden, werden dem Schlicker monomere chemische Verbindungen hinzugefügt, welche durch thermische oder katalytische Reaktionen polymerisiert werden.
Im Prozessschritt Sintern findet die Verdichtung statt. Unter Sintern soll hier jede geeignete Wärmebehandlung bei einer Temperatur verstanden werden, bei der die Bindephase in einen flüssigen Zustand überführt wird. Nach dem Erkalten liegt dann im Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Werkstoffs ein heterogenes Zweiphasenfeld vor, bestehend aus einer erstarrten Bindephase und darin eingelagert die nicht aufgeschmolzenen Komponenten der Verschleißphase. Bei einer Bindephase aus einem eutektischen Gemisch ist die eutektische Temperatur maßgebend. Im Falle des Einsatzes von über- oder untereutektischer Bindephase ist die Sintertemperatur entsprechend anzupassen, um auch damit eine flüssige Bindephase für die bereits gesinterten Mikrokeramiken zu realisieren. Bei einem Glas als Bindephase richtet sich die einzustellende Temperatur nach der Schmelztemperatur der glasbildenden Komponenten oder der Schmelztemperatur des Glaspulvers. Gegebenenfalls werden ganz bewusst chemische Festkörperreaktionen während des Sinterns zwischen Glasphase und Mikrokeramik initiiert. Die Erweichungs- und Schmelztemperaturen des Glases bzw. des eutektischen Gemischs sollten in engen Grenzen übereinstimmen. Ebenso ist zu verfahren, wenn andere Werkstoffe mit einer niedrigen eutektischen Temperatur eingesetzt werden.
Mit einem Glas als Bindephase können Formkörper mit weitestgehend porenfreier Oberfläche erzeugt werden. Porenfreie Oberflächen von Verschleißteilen sind beispielsweise besonders in der Papierindustrie von Vorteil, weil zugesetzte Poren der dort eingesetzten Bauteile einen negativen Einfluss auf die Papierqualität haben und den Verschleiß der Bauteile beschleunigen. Die Porenfreiheit von Foilsegmenten beispielsweise verhindert das Festsetzen der Füllstoffe in den Poren und reduziert dadurch den Siebverschleiß deutlich.
Als Möglichkeit der weiteren Verdichtung bietet sich die heißisostatische Nachverdichtung an.
Je nach Verwendungszweck kann der nach dem Sintern vorliegende Formkörper durch eine Hartbearbeitung mit Diamantwerkzeugen, durch Schleifen oder Läppen, seine vorgegebene Kontur und Oberfläche erhalten. Eine solche Bearbeitung erfolgt dann, wenn der Formkörper als hochpräzises Bauteil ausgeführt sein soll.
Typische Anwendungen für derartige Sinterformkörper sind insbesondere Wendeschneidplatten für die Zerspanung von Guss- und Stahlwerkstoffen. Weiterhin können diese Werkstoffe auch in den verschiedensten Verschleißanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise als Fadenleitorgane, Texturierscheiben oder Fadenbremsen in der Textilindustrie, als Schweißrollen oder als Verschleißteile in der Papierindustrie wie beispielsweise Foils und Komponenten der Entwässerungstechnik.

Claims

Oxidkeramischer Werkstoff auf der Basis einer Verschleißphase aus dicht gesintertem Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern, oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißphase in einer anorganischen Bindephase eingelagert ist und dass die Schmelztemperatur der Bindephase unter der Schmelztemperatur der Verschleißphase liegt.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Bindephase aus einem nanoskaligen eutektischen Gemisch aus Al₂O₃-ZrO₂ oder Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂ besteht.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch der Bindephase aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid im eutektischen Bereich aus 54 wt% bis 61 wt% Al₂O₃ und 39 wt% bis 46 wt% ZrO₂ zusammengesetzt ist.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eutektische Zusammensetzung der Bindephase aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid aus 57,4 wt% Al₂O₃ und 42,6 wt% ZrO₂ besteht.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ternäre Mischung aus Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Titandioxid der Zusammensetzung 12,7 wt% TiO₂, 41,8 wt% Al₂O₃ und 45,5 wt% ZrO₂ eine Schmelztemperatur von 1525°C oder weniger aufweist.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ternäre Mischung aus Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Titandioxid der Zusammensetzung 53,6 wt% TiO₂, 27,9 wt% Al₂O₃ und 18,5 wt% Zr₂O₃ eine Schmelztemperatur von 1435°C oder weniger aufweist.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem eutektischen Gemisch der Bindephase Ceroxid in einer Konzentration von 3 wt% bis 25 wt% hinzugefügt wird.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Bindephase aus einem niedrig schmelzenden Eutektikum, aus einem Werkstoff mit niedriger eutektischer Temperatur, besteht.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit einem niedrig schmelzenden Eutektikum ein Erdalkaliniobat oder Seltenerdetitanat ist.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkaliniobat folgende Zusammensetzungen aufweist: MgNb₂O₆-Nb₂O₅, CaNb₂O₆-Nb₂O₅, Sr₂Nb₁₀O₂₇-Nb₂O₅.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Seltenerdetitanat folgende Zusammensetzungen aufweist: La₄Ti₉O₂₄, Nd₄Ti₉O₂₄.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Bindephase aus einem Glas besteht.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase aus einem Glas folgender Zusammensetzung besteht: 0,06wt% MgO, 0,01wt% Fe₂O₃, 0,02wt% Na₂O, 0,09wt% ZrO₂, 0,01wt% SrO, 0,02wt% CeO₂, 6wt% Al₂O₃, 64wt% SiO₂, <0,01wt% TiO₂, 25 bis 30wt% CaO, 0,01wt% K₂O, ca. 0,1 wt% Ba₂O.
Oxidkeramischer Werkstoff nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase aus Glaspulver besteht.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Glas bildenden Bindephase sowie das Glaspulver eine Schmelztemperatur zwischen etwa 500°C und etwa 1000°C haben.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 7 in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangszusammensetzung der anorganischen Bindephase besteht aus einem Gemisch aus einem nanoskaligen eutektischen Gemisch und den Komponenten eines Glases oder Glaspulver.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 8 bis 11 in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangszusammensetzung der anorganischen Bindephase besteht aus einem Gemisch aus einem niedrig schmelzenden Eutektikum und den Komponenten eines Glases oder Glaspulver.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindephase einen Volumenanteil von 5 % bis 40 % im Sinterkörper hat.
Oxidkeramischer Werkstoff nach nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangskorngröße der Bindephase zwischen 50 nm und 250 nm liegt.
Oxidkeramischer Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße der in die Bindephase einzubettenden Verschleißphase in Form des Sol-Gel-Korns, Korunds, der Fasern oder Whisker im Bereich von 2 μm bis 40 μm liegt.
Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Werkstoffs mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Bindephase, hergestellt aus einer nanoskaligen eutektischen Mischung der Einzelkomponenten Al₂O₃ und ZrO₂ oder Al₂O₃, ZrO₂ und TiO₂ durch Mischmahlung, zubereitet als Schlicker, der Zugabe von Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten zu der als Schlicker vorliegenden Bindephase, die Homogenisierung von Bindephase und der jeweils zugegebenen Verschleißphase, vorzugsweise durch eine weitere Mischmahlung, gegebenenfalls Zugabe von Dispergierhilfsmitteln und Binder, Formgebung und Sintern bei einer Temperatur zur Überführung der jeweiligen Bindephase in die flüssige Form und gegebenenfalls Formgebung aus diesem Zustand.
Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Werkstoffs mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Bindephase, hergestellt aus einem niedrig schmelzenden Eutektikum, einem Werkstoff mit niedriger eutektischer Temperatur, gegebenenfalls durch Mischmahlung, zubereitet als Schlicker, der Zugabe von Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten zu der als Schlicker vorliegenden Bindephase, die Homogenisierung von Bindephase und der jeweils zugegebenen Verschleißphase, vorzugsweise durch eine weitere Mischmahlung, gegebenenfalls Zugabe von Dispergierhilfsmitteln und Binder, Formgebung und Sintern bei einer Temperatur zur Überführung der jeweiligen Bindephase in die flüssige Form und gegebenenfalls Formgebung aus diesem Zustand.
Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Werkstoffs mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Bindephase, hergestellt aus Komponenten eines Glases durch Mischmahlung oder aus Glaspulver, zubereitet als Schlicker, der Zugabe von Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten zu der als Schlicker vorliegenden Bindephase, die Homogenisierung von Bindephase und der jeweils zugegebenen Verschleißphase, vorzugsweise durch eine weitere Mischmahlung, gegebenenfalls Zugabe von Dispergierhilfsmitteln und Binder, Formgebung und Sintern bei einer Temperatur zur Überführung der jeweiligen Bindephase in die flüssige Form und gegebenenfalls Formgebung aus diesem Zustand.
Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Werkstoffs mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 2 bis 7 in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Bindephase, hergestellt aus einer Mischung aus einer nanoskaligen eutektischen Mischung der Einzelkomponenten Al₂O₃ und ZrO₂ oder Al₂O₃, ZrO₂ und TiO₂ und aus Komponenten eines Glases oder aus Glas, jeweils durch Mischmahlung, zubereitet als Schlicker, der Zugabe von Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten zu der als Schlicker vorliegenden Bindephase, die Homogenisierung von Bindephase und der jeweils zugegebenen Verschleißphase, vorzugsweise durch eine weitere Mischmahlung, gegebenenfalls Zugabe von Dispergierhilfsmitteln und Binder, Formgebung und Sintern bei einer Temperatur zur Überführung der jeweiligen Bindephase in die flüssige Form und gegebenenfalls Formgebung aus diesem Zustand.
Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Werkstoffs mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 8 bis 11 in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Bindephase, hergestellt aus einem Gemisch aus einem niedrig schmelzenden Eutektikum und den Komponenten eines Glases oder Glaspulver, gegebenenfalls durch Mischmahlung, zubereitet als Schlicker, der Zugabe von Sol-Gel-Korn oder Korund, Fasern oder Whisker oder einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Verschleißkomponenten zu der als Schlicker vorliegenden Bindephase, die Homogenisierung von Bindephase und der jeweils zugegebenen Verschleißphase, vorzugsweise durch eine weitere Mischmahlung, gegebenenfalls Zugabe von Dispergierhilfsmitteln und Binder, Formgebung und Sintern bei einer Temperatur zur Überführung der jeweiligen Bindephase in die flüssige Form und gegebenenfalls Formgebung aus diesem Zustand.
Formkörper aus einem oxidkeramischen Werkstoff mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 21, 22, 23, 24 oder 25 als Schneidplatte.
Formkörper aus einem oxidkeramischen Werkstoff mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 21, 22, 23, 24 oder 25 als Schweißrolle.
Formkörper aus einem oxidkeramischen Werkstoff mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 21, 22, 23, 24 oder 25 als Verschleißteil in der Textilindustrie in Form eines Fadenleitorgans oder einer Texturierscheibe oder einer Fadenbremse.
Formkörper aus einem oxidkeramischen Werkstoff mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 21, 22, 23, 24 oder 25 als Verschleißteil in der Papierindustrie in Form eines Foils oder als Komponente der Entwässerungstechnik.