DE102004041404A1

DE102004041404A1 - Verfahren zur Herstellung eines dispersoidverfestigten Werkstoffs

Info

Publication number: DE102004041404A1
Application number: DE200410041404
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Oechsle; Stefan Zeuner
Original assignee: Umicore AG and Co KG
Current assignee: Umicore AG and Co KG
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dispersoidverfestigten Werkstoffs, umfassend: DOLLAR A (i) Bereitstellen von Metallpartikeln, wobei das Metall aus Platingruppenmetallen, Gold, Silber, Nickel und Kupfer sowie Legierungen davon ausgewählt ist und wobei die Metallpartikel durch mechanische Verfahren, ausgewählt aus Zerspanen, Fräsen, Drehen und Feilen, hergestellt werden; DOLLAR A (ii) Vermengen der Metallpartikel mit einem Dispersoiden oder einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden sowie Lösungsmittel; DOLLAR A (iii) Entfernen des Lösungsmittels und DOLLAR A (iv) Verdichten der in Schritt (iii) erhaltenen Metallpartikel, um den dispersoidverfestigten Werkstoff zu erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dispersoidverfestigten Werkstoffs.
Bestimmte Edelmetalle, wie insbesondere Platingruppenmetalle, Gold und Silber, eignen sich trotz ihrer ausgezeichneten chemischen Beständigkeit nur für eine beschränkte Anzahl von Anwendungen, da ihre mechanischen Eigenschaften nicht zufriedenstellend sind. Eine Möglichkeit, die mechanischen Eigenschaften, wie die Festigkeit bei höheren Temperaturen, zu verbessern, ist die Dispersoidverfestigung, die auch als „Dispersionsverfestigung" bezeichnet wird. Bei den erhaltenen Werkstoffen beruht die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften auf der Kombination des Edelmetalls mit darin feinverteilten nichtmetallischen Teilchen (den Dispersoiden), die eine Stabilisierung der strukturierten Matrix erlauben. Die Struktur der Matrix wird durch eine Verformung bei der Vormaterialherstellung erzielt.

Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, mit denen dispersionsverfestigte Werkstoffe hergestellt werden können. Eines der frühesten Verfahren war die pulvermetallurgische Methode, bei dem dispersionsverfestigte Werkstoffe durch Mischen von Metallpulvern mit feinverteilten feuerfesten Teilchen und nachfolgendem Verdichten hergestellt wurden. Weitere Verfahren sind Sprühverfahren, wie die in GB-B-1 280 815 beschriebene Methode, und die innere Oxidation, die beispielsweise in DE-A-178 30 74 offenbart ist.

Diese bekannten Verfahren sind allerdings nachteilig, da sie kompliziert und teuer sind. Des Weiteren erfordern sie den Einsatz erhöhter Temperaturen oder kontrollierter Arbeitsatmosphären. Es besteht folglich ein Bedarf an einem Verfahren, mit dem dispersionsgehärtete Werkstoffe einfach und kostengünstig hergestellt werden können.

Demgemäss betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines dispersoidverfestigten Werkstoffs, umfassend:

(i) Bereitstellen von Metallpartikeln, wobei das Metall aus Platingruppenmetallen, Gold, Silber, Nickel und Kupfer sowie Legierungen davon ausgewählt ist und wobei die Metallpartikel durch mechanische Verfahren ausgewählt aus Zerspanen, Fräsen, Drehen und Feilen hergestellt werden;
(ii) Vermengen der Metallpartikel mit einem Dispersoiden oder einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden sowie Lösungsmittel;
(iii) Entfernen des Lösungsmittels; und
(iv) Verdichten der in Schritt (iii) erhaltenen Metallpartikel, um den dispersoidverfestigten Werkstoff zu erhalten.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein mit diesem Verfahren erhältlicher dispersoidverfestigter Werkstoff.

In Schritt (i) des Verfahrens werden zunächst Metallpartikel bereitgestellt. Das Metall kann aus Platingruppenmetallen, Gold, Silber, Nickel und Kupfer sowie Legierungen davon ausgewählt sein. Bevorzugt ist als Metall ein Platingruppenmetall oder eine Platingruppenmetall enthaltende Legierung. Besonders bevorzugt sind Platin und Platin enthaltende Legierungen, wie Platin, Platin-Rhodium-Legierungen, Platin-Iridium-Legierungen und Platin-Gold-Legierungen.

Die Metallpartikel werden durch mechanische Verfahren, wie Zerspanen, Fräsen, Drehen und Feilen, aus kompakten Metallteilen hergestellt. Diese Verfahren führen im Gegensatz zu thermische Verfahren, wie Verdüsen und Flammsprühen, oder mechanische Verfahren, wie Mahlen, zu einer unregelmäßigen Oberflächenstruktur auf den Metallpartikeln und zu einer hohen Versetzungsdichte im Material. Die dadurch im Werkstoff erzeugten Fehlstellen führen zu besonders vorteilhaften Eigenschaften, wie eine besonders hohe Zeitstandfestigkeit.

Die Metallpartikel können eine beliebige geeignete Größe aufweisen. Sie weisen jedoch in der Regel eine Größe von 10 μm bis 10 mm, bevorzugt von 20 μm bis 5 mm auf.

Die Metallpartikel werden anschließend mit einem Dispersoid oder einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden sowie Lösungsmittel vermengt. Die Vorläuferverbindung des Dispersoiden kann hierbei in Form von festen Teilchen in dem Lösungsmittel (d.h. in Form einer Suspension) vorliegen oder in dem Lösungsmittel gelöst sein.

Als Dispersoide für den dispersoidverfestigten Werkstoff eignen sich alle bekannten Dispersoide. Hierzu gehören u.a. Verbindungen der Elemente der Gruppen IIA, IIIA, IVA, IIB, IIIB, IVB und VB des Periodensystems (IUPAC 1985) oder der Lanthanidengruppe sowie Gemische von Verbindungen dieser Elemente. Bevorzugt sind Dispersoide auf der Basis von Zirkonium, Yttrium, Thorium, Hafnium, Calcium, Magnesium, Aluminium, Silicium und Gemische solcher Dispersoide, besonders bevorzugt sind Dispersoide auf der Basis von Zirkonium, Yttrium, Thorium, Hafnium, Calcium, Magnesium und Gemische solcher Dispersoide. Die Dispersoide können als Oxide und Nitride, insbesondere jedoch als Oxide, vorliegen.

Als Vorläuferverbindungen dieser Dispersoide eignen sich alle Verbindungen, die sich direkt oder, wie nachstehend beschrieben, nach Umwandlung in eine weitere Vorläuferverbindung während des Verdichtens im Schritt (iv) des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Dispersoiden umgewandelt werden. Vorzugsweise sollte die Vorläuferverbindung vollständig in den Dispersoiden umgewandelt werden oder unter Bildung des Dispersoiden und eines flüchtigen Stoffs, beispielsweise eines Gases oder einer leichtflüchtigen Substanz (z.B. einer Substanz, die sich unter den Bedingungen des Schritts (iv) aus dem Vorläufer des Werkstoffs verflüchtigt) umgewandelt werden. Als Vorläuferverbindungen des Dispersoiden sind Nitrate, Oxalate, Acetate, Hydroxide, Carbonate und Hydrogencarbonate, insbesondere Carbonate und Hydrogencarbonate, geeignet.

Des weiteren kann eine Vorläuferverbindung eines Dispersoiden gewählt werden, die in Schritt (ii) oder Schritt (iii) des erfindungsgemäßen Verfahrens in den gewünschten Dispersoiden übergeführt wird. Beispiele für Vorläuferverbindungen, die in Schritt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens in den gewünschten Dispersoiden übergeführt werden können, sind alle Verbindungen, die sich z.B. auf die Metallpartikel ausfällen lassen. Ein Beispiel hierfür ist Calciumcarbonat. In Schritt (iii) des erfindungsgemäßen Verfahren können ebenfalls Vorläuferverbindungen des Dispersoiden in den Dispersoiden übergeführt werden. Hierfür eigenen sich alle Verbindungen, die beim Entfernen von Lösungsmittel in den gewünschten Dispersoid übergeführt werden. Die Umwandlung in Dispersoid kann in dieser Ausführungsform insbesondere auch durch erhöhte Temperatur unterstützt werden.

Wenn der dispersoidverfestigte Werkstoff Gemische von Dispersoiden enthält, können ein oder mehrere Dispersoide in Form von Vorläuferverbindungen des Dispersoiden eingebracht werden und eine oder mehrere Dispersoide als solche in den Werkstoff eingebracht werden.

Falls die Vorläuferverbindung des Dispersoiden in Form von Teilchen in einer Suspension vorliegt, kann die Größe der Teilchen der Vorläuferverbindung des Dispersoiden die Größe der Dispersoidteilchen im fertigen Werkstoff beeinflussen und sollte geeignet gewählt werden. Typischerweise wird die Größe der Teilchen der Vorläuferverbindung des Dispersoiden von 1 nm bis 50 μm, bevorzugt von 10 nm bis 1 μm betragen. Hierdurch können Teilchengrößen von Dispersoidem im fertigen Werkstoff beispielsweise von 1 nm bis 50 μm, bevorzugt von 10 nm bis 1 μm erzielt werden.

Falls die Suspension ein Dispersoid als solches enthält, beträgt die Größe der Teilchen des Dispersoiden in der Suspension typischerweise von 1 nm bis 50 μm, bevorzugt von 10 nm bis 1 μm. Hierdurch können Teilchengrößen von Dispersoid im fertigen Werkstoff beispielsweise von 1 nm bis 50 μm, bevorzugt von 10 nm bis 1 μm erzielt werden.

Neben dem Dispersoiden oder dessen Vorläuferverbindung wird ein Lösungsmittel verwendet. Die Wahl des Lösungsmittels ist nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise wird ein Lösungsmittel gewählt, das in Hinblick auf die Arbeitsschutzvorschriften und den Umweltschutz verträglich ist und sich leicht und rückstandsfrei entfernen lässt. Beispiele hierfür sind Alkohole (bspw. C_1-4-Alkohole), Wasser und alle weiteren polaren Lösungsmttel. Bevorzugt ist Wasser.

Die Konzentration des Dispersoiden oder der Vorläuferverbindung des Dispersoiden in dem Lösungsmittel ist nicht kritisch. Einerseits sollte die Konzentration so gewählt werden, so dass eine Viskosität erzielt wird, die sich zum Vermengen mit den Metallpartikeln eignet. Andererseits sollte die Menge an Lösungsmittel nicht zu hoch gewählt werden, da ansonsten die Zeitdauer und/oder die Kosten zum Entfernen des Lösungsmittels zu hoch werden. Geeignete Konzentrationen liegen beispielsweise im Bereich von 0,1 % bis 50 %, bevorzugt von 1 % bis 10%.

Von größerer Bedeutung als die Konzentration des Dispersoiden oder der Vorläuferverbindung des Dispersoiden in dem Lösungsmittel ist das Mengenverhältnis von Dispersoid bzw. Vorläuferverbindung des Dispersoiden zu Metallpartikeln beim Schritt des Vermengens. Das Mengenverhältnis sollte so gewählt werden, dass die gewünschte Konzentration des Dispersoiden in dem fertigen Werkstoff erreicht wird. Die Konzentration des Dispersoiden in dem fertigen Werkstoff ist nicht besonders beschränkt und richtet sich nach der Art des Dispersoiden, die Wahl gegebenenfalls vorhandener weiterer Dispersoide, dem Einsatzzweck des Werkstoffs etc. Typische Konzentrationen des Dispersoiden im Werkstoff liegen im Bereich von 0,001 bis 10 Vol.-%, bevorzugt von 0,01 bis 5 Vol.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Werkstoffs.

Die Metallpartikel und die Suspension bzw. Lösung können nach jedem beliebigen Verfahren vermengt werden, wobei eine gleichmäßige Vermengung der Metallpartikel und des Dispersoiden bzw. der Vorläuferverbindung des Dispersoiden erreicht werden sollte. Eine Möglichkeit ist, die Suspension bzw. Lösung auf die Metallpartikel zu sprühen. Eine weitere Möglichkeit ist, die Metallpartikel und die die Suspension bzw. Lösung in einem Mischer, wie ein Rührwerk oder ein Kneter, zu vermengen.

Die Bedingungen, die beim Vermengen gewählt werden, sind nicht besonders beschränkt und werden typischerweise in Abhängigkeit von den gewählten Metallpartikeln und den gewählten Bestandteilen der Suspension bzw. Lösung gewählt. Vorzugsweise werden in Hinblick auf die Kosteneffizienz des Verfahrens Umgebungsbedingungen (d.h. Raumtemperatur (etwa 20 bis etwa 30 °C) und Luftatmosphäre) gewählt. Dies ist jedoch nicht zwingend.

Nachdem die Metallpartikel und die Suspension bzw. Lösung vermengt worden sind, wird das Lösungsmittel entfernt. Die Verfahren zum Entfernen des Lösungsmittels sind nicht besonders beschränkt. So kann beispielsweise das Lösungsmittel bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur entfernt werden. Es ist auch möglich, das Lösungsmittel unter vermindertem Druck zu entfernen.

Nach dem Entfernen des Lösungsmittels werden Metallpartikel erhalten, die ein Dispersoid oder eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf der Oberfläche aufweisen. Falls eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf der Oberfläche vorhanden ist, kann diese Vorläuferverbindung des Dispersoiden mit der in der die Suspension bzw. Lösung enthaltenen Vorläuferverbindung identisch sein oder eine davon verschiedene weitere Vorläuferverbindung sein. Dies soll anhand der folgenden Ausführungsformen erläutert werden. Die dabei angegebenen Typen von Dispersoiden und dessen Vorläuferverbindungen sollen lediglich der einfacheren Verständlichkeit dienen und sollen nicht als Einschränkung interpretiert werden. Die Ausführungsformen können mit anderen Dispersoiden und anderen Vorläuferverbindungen ebenfalls ausgeführt werden.

Gemäß einer Ausführungsform könnte die Suspension eine Carbonatverbindung als Vorläuferverbindung enthalten. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels werden mit Carbonatverbindung versehene Metallpartikel erhalten. Die Carbonatverbindung wird anschließend in dem gewünschten Oxid als Dispersoid übergeführt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann man beispielsweise in die Suspension eine Hydrogencarbonatverbindung als Vorläuferverbindung einbringen. Beim Entfernen des Lösungsmittels werden mit Carbonatverbindung als weitere Vorläuferverbindung versehene Metallpartikel erhalten. Die Carbonatverbindung wird wiederum anschließend in den gewünschten Oxid als Dispersoid übergeführt.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung enthält die Suspension das gewünschte Oxid, so dass die Metallpartikel mit Oxidpartikel auf der Oberfläche versehen sind.

Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird eine Lösung einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden mit den Metallpartikeln vermengt. Es wird ein Fällungsmittel zugegeben, so dass sich der Dispersoid oder eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf die Metallpartikel niederschlägt. Falls eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf die Metallpartikel ausgefällt wird, kann diese in einem beliebigen nachfolgenden Verfahrensschritt in den Dispersoiden übergeführt werden.

Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird eine Lösung einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden mit den Metallpartikeln vermengt. Beim Entfernen des Lösungsmittels, beispielsweise bei erhöhter Temperatur, schlägt sich der Dispersoid oder eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf die Metallpartikel nieder. Falls eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf die Metallpartikel sich niederschlägt, kann diese in einem beliebigen nachfolgenden Verfahrensschritt in den Dispersoiden übergeführt werden.

Die in Schritt (iii) erhaltenen Metallpartikel werden anschließend zu dem gewünschten dispersoidverfestigten Werkstoff verdichtet. Die Verdichtung kann nach jedem beliebigen Verfahren erfolgen. In der Regel wird ein mindestens zweistufiges Verfahren durchgeführt. Zunächst werden die Metallpartikel vorverdichtet und anschließend nachverdichtet.

Das Vorverdichten kann zum Beispiel durch isostatisches oder axiales Pressen erfolgen. Ein bekanntes Verfahren ist hierbei das kalte isostatische Pressen. Das Nachverdichten wird in der Regel unter erhöhter Temperatur und gegebenenfalls unter kontrollierter Atmosphäre (wie Stickstoff, Wasserstoff oder Argon) durchgeführt. Verwendbare Verfahren umfassen Schmieden und Heiß Isostatisches Pressen. Die Verdichtungsverfahren sind dem Fachmann beispielsweise aus Kishor M. Kulkarni, "Powder Metallurgy for Full Density Products", New Perspectives in Powder Metallurgy, Vol. 8, Metal Powder Industries Federation, Princeton, New Jersey, 08540, 1987 bekannt.

In einer Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Vorläuferverbindung des Dispersoiden auf den Metallpartikel vorhanden ist, wird während des Verdichtens die Vorläuferverbindung des Dispersoids in den Dispersoiden übergeführt. Dies kann bei einem mehrstufigen Verdichtungsverfahren während jeder beliebigen Verdichtungsstufe erfolgen. Bevorzugt wird bei mehrstufigen Verdichtungsverfahren die Vorläuferverbindung während der Nachverdichtung in den Dispersoiden übergeführt, da bei dieser Verfahrensstufe die Temperatur des Werkstoffs erhöht ist und die Atmosphäre den Überführungsbedingungen angepasst werden kann. Bei geeigneter Verfahrensführung kann die Exothermie einzelner Verfahrensschritte, wie beispielsweise das Schmieden, das Heiß Isostatische Pressen (HIP), das Heißpressen, das Fließpressen oder das Strangpressen, zur Überführung der Vorläuferverbindung des Dispersoiden in den Dispersoiden ausgenützt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten dispersoidverfestigten Werkstoffe können in allen Einsatzbereichen verwendet werden, in denen neben höchster chemischer Beständigkeit auch Beständigkeit gegen hohe Temperaturen benötigt wird. Typische Einsatzgebiete sind die Verwendung als Konstruktionswerkstoffe in Hochtemperaturanwendungen und/oder in Anwendungen, die eine hohe chemische Inertheit erfordern. Beispiele hierfür sind Schmelztiegel sowie Komponenten in der Glas-, Fluor- und Halbleiterindustrie.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgende Beispiele illustriert. Diese Beispiele sollen die Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, jedoch nicht einschränken.
BEISPIELE
Beispiel 1
Gussbolzen aus Platin, einer Platin-Rhodium(10%)-Legierung sowie einer Platin-Gold(5%)-Legierung wurden mittels Feilen jeweils zu Metallpartikeln verfeilt. Das Feilpulver wurde gesiebt, um eine Fraktion kleiner 1mm zu erhalten. Es wurde eine Suspension von 10 Gew.-% Calciumhydrogencarbonat in destilliertem Wasser hergestellt. In einem Knetmischer wurden 1000 g Feilpulver und 50 g Suspension gemischt, bis die Oberfläche des Feilpulvers gleichmäßig mit der Suspension überzogen war. Das Wasser wurde durch erhitzen auf 120 °C entfernt, wobei mit Calciumcarbonat überzogene Metallpartikel erhalten wurden. Die mit Calciumcarbonat überzogenen Metallpartikel wurden bei Raumtemperatur und 4000 bar in einer isostatischen Presse zu einem kompakten Körper vorverdichtet und durch Schmieden bei 1400 °C zu einem homogenen Körper nachverdichtet. Die Umwandlung des Calciumcarbonats zu Calciumoxid und Kohlendioxid erfolgte dabei durch die freiwerdende Prozessenergie der Nachverdichtung. Durch mehrstufiges Walzen und Ziehen wurde ein 1 mm dicker Draht aus dem Schmiedebolzen hergestellt. Der Volumenanteil des Dispersoiden im Draht betrug 1 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Drahts.
Die Drähte wurden jeweils einem Zeitstandversuch bei 1400 °C und 100 h unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Versuche mit Frässpäne und Drehspäne wurden ebenfalls mit Erfolg durchgeführt.
Beispiel 2
Gussbolzen aus Platin, einer Platin-Rhodium(10%)-Legierung sowie einer Platin-Gold(5%)-Legierung wurden mittels Feilen jeweils zu Metallpartikeln verfeilt. Das Feilpulver wurde gesiebt, um eine Fraktion kleiner 1 mm zu erhalten. Es wurde eine Lösung von 10 Gew.-% Zirkonsilicat in Wasser hergestellt. In einem Knetmischer wurden 1000 g Feilpulver und 50 g Lösung gemischt. Durch Einbringen von 100 ml 10%ige Natronlauge fällt Zirkonoxid in einer Partikelgröße von weniger als 1 μm auf der Oberfläche des Feilpulvers aus. Das Wasser wurde durch erhitzen auf 120 °C entfernt, wobei mit Zirkonoxid überzogene Metallpartikel erhalten wurden. Die mit Zirkonoxid überzogenen Metallpartikel wurden bei 4000 bar in einer isostatischen Presse zu einem kompakten Körper vorverdichtet und durch Schmieden bei 1400 °C zu einem homogenen Körper nachverdichtet. Durch mehrstufiges Walzen und Ziehen wurde ein 1 mm dicker Draht aus dem Schmiedebolzen hergestellt. Der Volumenanteil des Dispersoiden im Draht betrug 1 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Drahts.
Die Drähte wurden jeweils einem Zeitstandversuch bei 1400 °C und 100 h unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Versuche mit Frässpäne und Drehspäne wurden ebenfalls mit Erfolg durchgeführt.
Beispiel 3
Gussbolzen aus Platin, einer Platin-Rhodium(10%)-Legierung sowie einer Platin-Gold(5%)-Legierung wurden mittels Feilen jeweils zu Metallpartikeln verfeilt. Das Feilpulver wurde gesiebt, um eine Fraktion kleiner 1 μm zu erhalten. Es wurde eine Suspension von 2 Gew.-% Hafniumoxid, 2 Gew.-% Calciumoxid, 2 Gew.-% Magnesiumoxid, 2 Gew.-% Yttriumoxid und 2 Gew.-% Zirkonoxid in Wasser hergestellt. Die Größe der Partikel betrug jeweils höchstens 1 μm. In einem Knetmischer wurden 1000 g Feilpulver und 50 g Suspension gemischt, bis die Oberfläche des Feilpulvers gleichmäßig mit der Suspension überzogen war. Das Wasser wurde durch erhitzen auf 120 °C entfernt, wobei mit Dispersoidmischung überzogene Metallpartikel erhalten wurden. Die erhaltenen Metallpartikel wurden bei 4000 bar in einer Isostatischen Presse zu einem kompakten Körper vorverdichtet und durch Schmieden bei 1400 °C zu einem homogenen Körper nachverdichtet. Durch mehrstufiges Walzen und Ziehen wurde ein 1 mm dicker Draht aus dem Schmiedebolzen hergestellt. Der Volumenanteil des Dispersoiden im Draht betrug 1,5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Drahts.
Die Drähte wurden jeweils einem Zeitstandversuch bei 1400 °C und 1000 h unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Versuche mit Frässpäne und Drehspäne wurden ebenfalls mit Erfolg durchgeführt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines dispersoidverfestigten Werkstoffs, umfassend: (i) Bereitstellen von Metallpartikeln, wobei das Metall aus Platingruppenmetallen, Gold, Silber, Nickel und Kupfer sowie Legierungen davon ausgewählt ist und wobei die Metallpartikel durch mechanische Verfahren ausgewählt aus Zerspanen, Fräsen, Drehen und Feilen hergestellt werden; (ii) Vermengen der Metallpartikel mit einem Dispersoiden oder einer Vorläuferverbindung des Dispersoiden sowie Lösungsmittel; (iii) Entfernen des Lösungsmittels; und (iv) Verdichten der in Schritt (iii) erhaltenen Metallpartikel, um den dispersoidverfestigten Werkstoff zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Metall aus Platingruppenmetallen und Platingruppenmetall enthaltenden Legierungen ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dispersoid ein oder mehrere Oxide umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Dispersoid eine oder mehrere Verbindungen enthält, die ein Element der Gruppen IIA, IIIA, IVA, IIB, IIIB, IVB und VB des Periodensystems oder der Lanthanidengruppe umfassen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Dispersoid aus Calciumoxid, Magnesiumoxid, Hafniumoxid, Yttriumoxid, Zirkonoxid und Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Dispersoid in einer Menge von 0,001 bis 5 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Werkstoffs, im Werkstoff vorliegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Vermengen in Schritt (ii) durch Mischen bei Umgebungsbedingungen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verdichten in mindestens zwei Stufen erfolgt.
Dispersoidverfestigter Werkstoff, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.