DE102014201731B4

DE102014201731B4 - Bauteil hergestellt aus keramischem Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102014201731B4
Application number: DE102014201731.9A
Authority: DE
Inventors: Mathias Herrmann; Björn Matthey; Jochen Schilm
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2034-02-01
Also published as: DE102014201731A1

Abstract

Bauteil hergestellt aus einem keramischen Werkstoff, wobei der Werkstoff aus einem dreidimensionalen Netzwerk aus SiC besteht in das Diamantpartikel eingeschlossen sind und Poren mit mindestens einer weiteren dritten Komponente gefüllt sind; und die dritte Komponente ein Kunststoff, Kohlenstoff in einer von Diamant abweichenden Modifikation, ein metallorganisches Polymer, durch eine thermische Behandlung aus einem Salz in Situ gebildetes Oxid oder Silikat ist, und die dritte Komponente mit einem Anteil im Bereich zwischen 3 Vol.-% und 20 Vol.-% im Werkstoff enthalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft Bauteile aus keramischen Werkstoffen und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Bauteile aus Werkstoffen bei denen Diamantpartikel in ein dreidimensionales Netzwerk aus SiC eingebettet sind oder partiell aus SiSiC (siliciuminfiltriertes SiC) bestehen und die mittels einer Infiltration hergestellt werden können, enthalten in einer SiC-Diamant-Matrix freies unreagiertes Silicium, wie dies in DE 10 2007 063 517 A1 , WO 09/013713 A1 sowie von M. Herrmann, B. Matthey, S. Höhn, I. Kinski, D. Rafaja, A. Michaelis in „Diamond-ceramics composites – New materials for a wide range of challenging applications”, J. Europ. Ceram. Soc., 32, (2012), 1915–1923) bereits beschrieben worden ist.
Dieses freie Silicium kann sich unter basischen Umgebungsbedingungen infolge chemischer Korrosion auflösen. Der Werkstoff wird dadurch poröser und verändert seine Eigenschaften.
Bei solchen Werkstoffen, die durch Infiltration von Si in den Diamantformkörper gebildet sind, ist der noch enthaltene Anteil an Silicium kleiner als bei einem Werkstoff, der über Silicierung (Siliciuminfiltration) von SiC-(SiSiC) gebildet ist. Erstgenannte Keramikwerkstoffe sind dementsprechend resistenter gegen chemische Korrosion. Unabhängig davon zeigen auch sie unter basischen Umgebungsbedingungen, also auch bei Einwirkung von Lauge, gegenüber chemischer Korrosion Angriffsmöglichkeiten, die zwar geringer als bei SiSiC Werkstoffen sind. Es tritt aber immer noch eine Degradation auf. In jedem Fall reduzieren sich aber die Festigkeit und Härte, als wichtige mechanische Eigenschaften der für Bauteile eingesetzten Werkstoffe, auf SiC-Basis.
In den infiltrierten Werkstoffen induziert das freie Silicium mechanische Spannungen, da sich Silicium beim Erstarren weniger zusammenzieht, als der übrige Werkstoff. Durch die dadurch bedingten mechanischen Spannungen/Eigenspannungen (siehe DE 10 2011 109 573 B3 ) kann es an der Oberfläche zum Ausbrechen von Diamantpartikeln oder größeren Fragmenten, insbesondere in Kantenbereichen kommen, was sich nachteilig im Einsatz und hier insbesondere bei der mechanischen und tribologischen Beanspruchung auswirkt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Bauteile aus einem keramischen Werkstoff, in dem Diamant enthalten ist, zur Verfügung zu stellen, die gegenüber chemischer Korrosion resistenter sind und infolge reduzierter mechanischer Spannungen eine erhöhte Ausbruchsfestigkeit aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Bauteil, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Es kann mit einem Verfahren gemäß Anspruch 8 hergestellt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Bauteil ist aus einem keramischen Werkstoff hergestellt, der aus einem dreidimensionalen Netzwerk aus SiC besteht in das Diamantpartikel eingeschlossen sind und die Zwischenräume und/oder Poren mit mindestens einer weiteren dritten Komponente gefüllt sind.
Der Werkstoffbesteht aus sich durchdringenden dreidimensionalen Netzwerken, die aus SiC, Diamant und mindestens einer weiteren dritten Komponente gebildet sind. Das dominierende dreidimensionale Netzwerk besteht aus SiC und es sind Diamantpartikel im Netzwerk eingeschlossen. Zwischenräume und/oder Poren im Netzwerk sind mit mindestens einer weiteren dritten Komponente gefüllt und dreidimensional miteinander verbunden.
Die dritte Komponente ist dabei ein Kunststoff, ein metallorganisches Polymer. Eine dritte Komponente kann auch Kohlenstoff, jedoch in einer anderen Modifikation als Diamant, bevorzugt Graphit sein. Eine dritte Komponente kann auch ein Oxid oder Silikat sein, das bei der Herstellung reaktiv gebildet worden ist. Sie ist mit einem Anteil zwischen 3 Vol.-% und 20 Vol.-% im Werkstoff enthalten.
Als dritte Komponente kann ein Kunststoff eingesetzt werden, der ausgewählt ist aus Polypropylen, Polyethylen, Parafin, Phenolharz, Epoxidharz in reiner Form, Epoxidharzgemisch und Epoxidharz mit mindestens einer entsprechenden oberflächenaktiven für eine verbesserte Benetzung geeigneten Komponente.
Ein metallorganisches Polymer kann ausgewählt sein aus siliciumorganischen Komponente, einer titanorganischen Komponente, einer Zr-organischen Komponente und einer Hf-organischen Komponente.
Dritte Komponenten können auch mit Lösungen löslicher Salze (z. B. TiO(SO₄)·2H₂O, TiCl₃; TiCl₄, ZrOCl₂) eingebracht werden, wobei dann durch thermische Behandlung (500°C–800°C an Luft) diese Salze durch chemische Reaktion in situ in die entsprechenden Oxide oder Silikate umgesetzt (reaktiv gebildet) werden können. Eine dritte Komponente kann so ein Oxid oder Silizid des Metalls des jeweils eingesetzten Metallsalzes sein. Bei den genannten Salzen sind dies Ti und Zr. Entsprechende Doppelinfiltration kann den Füllgrad zusätzlich erhöhen.
Eine ggf. einsetzbare Metalllegierung könnte ausgewählt sein aus einer Metalllegierung mindestens eines der Metalle Ag, Au, Cu, Ti, Hf und Zr. Dabei kann ein Metall, insbesondere Ti eine Benetzung fördernde Wirkung hervorrufen und als metallische Infiltrationsphase wirken. Eine Metalllegierung könnte als solche oder auch als Pulvermischung, die mit Pulvern der jeweiligen Metalle gebildet ist, bei der Herstellung eingesetzt werden.
Beispiele für mögliche Metalllegierungen sind Ag-Ti, Ag-Cu-Ti, Au-Ti; Ag-Au-Cu-Ti und Al-Si. Mögliche weitere Komponenten in einsetzbaren Metalllegierungen, die insbesondere das Benetzungsverhalten verbessern können, sind dem Fachmann aus Aktivloten bekannt (z. B. Hf, Zr).
Eine Infiltration könnte mit allen Metallen und Legierungen erfolgen, die bei einer Temperatur < 1650°C, besser < 1600°C infiltriert werden können. Also bei denen eine flüssige Phase unterhalb dieser Temperatur erreichbar ist und die das SiC so benetzen bzw. Aktivkomponenten enthalten, die die Benetzung des SiC ermöglichen und deren Reaktion mit dem SiC so gering ist, dass das SiC Netzwerk nicht aufgelöst und nachhaltig geschwächt wird.
Bei einer dritten Komponente oder einer zusätzlichen Komponente können zusätzlich Partikel enthalten sein, die eine verbesserte Schmierwirkung und/oder andere den Werkstoff vorteilhaft beeinflussende Eigenschaften bewirken. Dies können insbesondere MoS₂, Kohlenstoff, Carbide, Nitride oder Oxide sein.
Die dritte Komponente kann ausschließlich in einem oberflächennahen Bereich, der sich ausgehend von einer Oberfläche bis in eine Tiefe von 10 μm bis 50 μm erstreckt und/oder lediglich an mindestens einer Oberfläche des Bauteils vorhanden sein. Dadurch können die im einleitenden Teil der Beschreibung erläuterten nachteiligen Wirkungen vermindert oder gar vermieden werden. Dies betrifft insbesondere die Resistenz gegenüber chemischen Reaktionen in basischer Umgebung. So kann es ausreichend sein, lediglich den Bereich einer Oberfläche mit dritter Komponente zu versehen, der in der Anwendung belastet/beanspricht wird.
Bei der Herstellung erfindungsgemäßer Bauteile oder bei einer zusätzlichen Wärmebehandlung können organische Bestandteile der dritten Komponente teilweise oder vollständig pyrolisiert werden. Die Pyrolyse führt zur Verhinderung von Zersetzungsreaktionen im Einsatz bei höheren Temperaturen. Daher sollte die Pyrolysetemperatur höher als die Einsatztemperatur sein. Die Pyrolyse der organischen Komponenten sollte so durchgeführt werden, dass ein maximaler Anteil der dritten Komponente im Bauteil verbleibt. Die Pyrolyse sollte daher unter Luftausschluss, z. B. unter inerten Umgebungsbedingungen, beispielsweise in einer N₂- oder Ar-Atmosphäre) durchgeführt werden. Die Pyrolysetemperatur kann dabei in einem weiten Bereich gewählt werden. Die maximale Temperatur sollte dabei 1650°C nicht oder nur sehr kurzzeitig überschreiten um die Diamantkörner nicht zu zersetzen. Der sich bildende Kohlenstoff verändert das Benetzungsverhalten, unterteilt die Poren in feinkörnige Porenkanäle und minimiert dadurch mögliche korrosive Angriffe. Darüber hinaus kann auch der Kohlenstoff als Schmiermittel bei tribologischer Beanspruchung fungieren oder die elektrische Leitfähigkeit verändern.
Allein oder zusätzlich dazu kann das Bauteil aus mehreren Schichten oder Bereichen gebildet sein, in denen unterschiedliche Anteile an Diamant bzw. Diamantpartikeln enthalten sind. So sollte der Anteil an Diamant bzw. Diamantpartikeln im in der Anwendung belasteten/beanspruchten oberflächennahen Bereich höher als im Zentrum eines Bauteils sein.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass in mindestens einem Oberflächenbereich keine dritte Komponente vorhanden ist und anstelle einer dritten Komponente das Bauteil in diesem Bereich SiSiC aufweist. Bei diesem Oberflächenbereich kann es sich um einen Oberflächenbereich handeln, der mechanisch nicht so stark beansprucht wird, wie ein Oberflächenbereich mit dritter Komponente.
Zur Verbesserung der Anbindung der dritten Komponente an das SiC und einer Verbesserung der Haftung, der dritten Komponente kann eine zusätzliche vierte Komponente, die bevorzugt eine siliciumorganische Komponente, insbesondere Silan, Siloxan oder Karbosilan oder eine titanorganische Komponente, eine Zr-organische Komponente oder eine Hf-organische Komponente titanorganische Komponente ist, enthalten sein.
Es können auch oberflächenaktive Stoffe, wie z. B. Imide, Amide, Fettsäuren, Polykarbonsauren oder Polyamine enthalten sein.
Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils kann so vorgegangen werden, dass aus einem nach Standardverfahren (durch Si-Infiltration hergestellter Diamant SiC-Werkstoff (M. Herrmann, B. Matthey, S. Höhn, I. Kinski, D. Rafaja, A. Michaelis; „Diamond-ceramics composites – New materials for a wide range of challenging applications”, J. Europ. Ceram. Soc., 32, (2012), 1915–1923), das Silicium vor dem Einbringen der dritten Komponente zumindest bereichsweise aus der Oberfläche herausgelöst wird und dabei offene Poren ausgebildet werden. Gleichzeitig wird das aus SiC und Diamant gebildete dreidimensionale Netzwerk nicht angegriffen, was zu einer hohen Stabilität des Werkstoffes trotz herausgelöstem Si führt. Dazu kann NaOH eingesetzt werden. Dies kann beispielsweise bei Raumtemperatur eine NaOH-Lösung mit 50 Masse-% NaOH sein. Die Temperatur kann aber auch bis zum Kochen der Base gewählt sein. Es besteht dabei die Möglichkeit, gewünschte Bereiche zu schützen, indem eine Beschichtung zum Schutz vor dem NaOH-Angriff dort vorher aufgebracht wird, die ein Herauslösen von Silicium verhindert. Die Beschichtung kann beispielsweise mit Lacken gebildet werden. Dies ist von besonderer Bedeutung für Werkstoffe, die zumindest partiell aus SiSiC hergestellt werden, da SiSiC durch den häufig höheren Anteil an Silicium stärker angegriffen wird und somit größere und ggf. mehr Poren gebildet werden.
Eine Beschichtung kann bevorzugt in Bereichen erfolgen, die beim Einsatz des Bauteils nicht chemisch korrosiven Bedingungen ausgesetzt sind.
Poren, die dann mit dritter Komponente gefüllt werden können, können aber auch durch eine geeignete Sinterung des SiC-Werkstoffs ausgebildet werden. Dabei kann ein Sintern mit einem Siliciumdefizit, eine Gasphaseninfiltraion oder durch reaktives Heisspressen/FAST durchgeführt werden. Das Verfahren sollte so geführt werden, dass eine offene Porosität erreicht werden kann. Möglichkeiten hierfür sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Die erhaltenen Poren können dann mit dritter Komponente gefüllt werden, was z. B. bei höheren Temperaturen mit einem ausreichend flüssigen bzw. eine geeignete Viskosität aufweisenden Kunststoff erreicht werden kann. Dabei kann eine Infiltration, bevorzugt eine Vakuuminfiltration genutzt werden.
Kunststoff kann nach dem Abkühlen bzw. Erstarren dauerhaft im Werkstoff des Bauteils eingebettet sein. Es können aber auch Kunststofflösungen eingesetzt werden, die nach dem Austrag des jeweiligen Lösungsmittels, was durch Verdunsten erreichbar ist, in eine feste Phase übergehen. Andere Kunststoffe, z. B. Epoxidharz können durch einen Energieeintrag oder als Zweikomponentenharz ausgehärtet werden.
Das Einbringen metallorganischer Polymere kann analog zu den Kunststoffen erfolgen. Bei Metall oder Legierung könnte eine Schmelze zum infiltrieren in Poren genutzt werden kann.
Erfolgt die Infiltration bei erhöhten Temperaturen sollte die Umwandlungstemperatur von Diamant, die im Bereich zwischen 1500°C und 1600°C liegt, nicht überschritten werden.
Neben einer dritten Komponente kann zumindest eine weitere zusätzliche Komponente mit in den Werkstoff eines erfindungsgemäßen Bauteils eingebracht werden. Eine solche zusätzliche Komponente kann die Anbindung der dritten Komponente durch eine verbesserte Benetzung der Oberfläche verbessern. Sie kann auch die Haftung verbessern.
Zumindest mit der dritten Komponente können offene Poren geschlossen und chemische Korrosion be- oder verhindert werden.
Sie kann/können auch als Schmierstoff wirken und die Gleitreibung reduzieren, da eine geringere Härte als der mit dem Siliciumcarbid und Diamant bzw. Diamantpartikeln gebildete Grundwerkstoff gegeben ist. Es können so Schmierstofftaschen für eine Verbesserung bei einem Trockenlauf erhalten oder Bereiche in denen Verschleißpartikel eingelagert werden könnten vermieden werden, so dass eine Werkstoffschädigung bei Reibung vermieden oder behindert werden kann.
Eine dritte und/oder zusätzliche Komponente kann auch eine Art einer Armierung bilden, die die mechanischen Eigenschaften, insbesondere bei wirkenden Zugspannungen verbessern und einem Ausbrechen von Werkstoff oder einem Bruch des Bauteils entgegen wirken kann.
Bei stoffschlüssigen Verbindungen (z. B. Kleb- oder Lötverbindungen) eines Bauteils mit einem anderen Bauteil kann die Adhäsion erhöht werden. Außerdem kann die elektrische Leitfähigkeit gegenüber der elektrischen Leitfähigkeit des eingesetzten SiC Diamantwerkstoffes beeinflusst werden. So kann beispielsweise durch ein in Poren aufgenommenes Lot als dritte Komponente eine verbesserte Lötbarkeit und eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit erreicht werden. Ein Kunststoff als eine mögliche dritte Komponente reduziert in der Regel die elektrische Leitfähigkeit.
In den Standard SiC/Diamant- und SiSiC-Werkstoffen, die freies Si enthalten, kommt es beim Fügen mit metallischen Loten oft zu einer ausgeprägten Silicidbildung, die die Fügeverbindung negativ beeinflusst. Daher führt ein vorhergehendes Herauslösen des Siliciums zu einer Reduktion der Wechselwirkung. Das Aktivlot kann in die Poren hinein fließen, hat aber nicht unmittelbaren Kontakt zum freien Silicium. Dadurch wird eine intensive Silicidbildung, die die Lötverbindung spröde macht, reduziert.
Zusammenfassend soll fest gehalten werden, dass offene Poren eines Siliciumcarbidwerkstoffes, in dem Diamant bzw. Diamantpartikel enthalten sind, zumindest bereichsweise und an einer oder mehreren Oberflächen mit einer dritten Komponente gefüllt sind, was bevorzugt durch eine Infiltration erreicht wird. Die Poren können im Werkstoff bereits vorhanden sein oder gezielt ausgebildet werden, was insbesondere durch ein Auswaschen von Silicium mit einer Base, insbesondere NaOH erreicht werden kann.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Beispiel 1
Es wurde ein Werkstoff aus SiC mit darin gebundenen Diamantenpartikeln hergestellt.
Die Herstellung erfolgte, wie in DE 10 2007 063 517 B3 beschrieben. Diamanten der Korngröße 50 μm wurden mit 10 Vol.-% Phenolharz, das in Ethanol gelöst war, gemischt und in einem Rotationsverdampfer getrocknet, siebgranuliert und dann bei 70 MPa gepresst. Es wurden Platten in den Dimensionen 50 mm·50 mm·4 mm hergestellt. Dann wurde in einer Argonatmosphäre bei einer Temperatur bis 900°C eine Pyrolyse durchgeführt, bei der Kohlenstoff freigesetzt wurde und sich Poren bildeten. Anschließend wurden aus den Platten Biegebruchstäbe geschnitten und unter Vakuumbedingungen wurden Poren mit Silicium bei 1550°C infiltriert.
Die so erhaltenen Stäbe wurden geläppt und hatten eine Vierpunktfestigkeit (40/20 Auflageabstand) von 400 MPa. Ein Großteil der Stäbe ist infolge von Defekten an der Oberfläche bei Biegung gebrochen. Der Volumenanteil an freiem Silicium in den Proben lag bei ca. 5 Vol.-%.
Diese Stäbe wurden in 1 l Lösung 19 N NaOH bei 70°C ausgelagert. Der spezifische Masseverlust nach 50 h betrug 0.2 mg/cm² und die mittlere Korrosion konnte mit folgender Gleichung bestimmt werden.
wobei d die mittlere Korrosionstiefe, Δm die Masseänderung durch die Korrosion und ρ_si, V_si die Dichte und der Volumenanteil (%) des freigesetzten Siliciums sind. Diese Formel setzt voraus, dass alles Silicium, was gelöst wird aus dem Werkstoff infolge der chemischen Korrosion mit NaOH ausgewaschen wird. Wenn man mit Hilfe der Formel (1) die Korrosionstiefe berechnet, erhält man eine mittlere Korrosionstiefe von ca. 17 μm.
Diese herausgelösten offenporösen Bereiche wurden dann mit Phenolnovolack infiltriert. Das erfolgte, indem Biegestäbe als Bauteile in einer Kammer bei einem Druck von 60 mbar evakuiert wurden und dann ein in Ethanol gelöster Phenolnovolak, der mit dem Härtungsmittel Hexamethylentetramin versetzt war, zugegeben wurde, sodass die Bauteile vollständig bedeckt waren. Die Bauteile wurden dann ca. 1 h in der Lösung gehalten. Im Anschluss an die Infiltration mit dem Hexamethylenteramin enthaltenden Phenolnovolak wurden die Bauteile aus dieser Phenolharzlösung entnommen und durch ein thermisches Härtungsprogramm bei einer Maximaltemperatur von 180°C ausgehärtet. Es erfolgte anschließend eine Pyrolyse bei 1000°C. Danach wurde das Procedere wiederholt um eine dichte Schicht zu bekommen.
Die Festigkeit der Bauteile nach der zweifachen Infiltration, vor dem Eintritt einer chemischen Korrosion betrug 350 MPa.
Die infiltrierten Bauteile wurden nochmals in 1 N NaOH bei 70°C über einen Zeitraum von 100 h ausgelagert. Im Standardwerkstoff der Biegebalken, ohne Infiltration der dritten Komponente, nämlich dem Hexamethylenteramin enthaltenden Phenolnovolak, trat ein Masseverlust von 0,3 mg/cm² auf. Im Vergleich zu dem mit dritter Komponente infiltrierten Werkstoff lag der Masseverlust dann unterhalb 0,1 mg/cm², was eindeutig auf eine verbesserte Korrosionsstabilität der entsprechend der Erfindung behandelten Bauteile hindeutet.
Alternativ kann eine alkoholische Lösung von Resol (schmelzbares Phenolharz) genutzt werden. Nach der Infiltration und dem Abstreifen des überflüssigen Resols wurde ein thermisches Härtungsprogramm bei einer Maximaltemperatur von 180°C genutzt. Es erfolgte eine Pyrolyse bei 1000°C. Danach wurde das Procedere wiederholt, um eine um eine bessere Füllung der Poren zu erreichen.

Claims

Bauteil hergestellt aus einem keramischen Werkstoff, wobei der Werkstoff aus einem dreidimensionalen Netzwerk aus SiC besteht in das Diamantpartikel eingeschlossen sind und Poren mit mindestens einer weiteren dritten Komponente gefüllt sind; und die dritte Komponente ein Kunststoff, Kohlenstoff in einer von Diamant abweichenden Modifikation, ein metallorganisches Polymer, durch eine thermische Behandlung aus einem Salz in Situ gebildetes Oxid oder Silikat ist, und die dritte Komponente mit einem Anteil im Bereich zwischen 3 Vol.-% und 20 Vol.-% im Werkstoff enthalten ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoff einer dritten Komponente ausgewählt ist aus Polypropylen, Polyethylen, Paraffin, Phenolharz, Epoxidharz in reiner Form, Epoxidharzgemisch und Epoxidharz mit mindestens einer oberflächenaktiven für eine verbesserte Benetzung geeigneten Komponente oder eine dritte oder zusätzliche Komponente ein metallorganisches Polymer, das ausgewählt ist aus einer siliciumorganischen Komponente, einer titanorganischen Komponente, einer zirkoniumorganischen Komponente und einer hafniumorganischen Komponente, ist oder eine dritte Komponente ein Titan- oder Zirkon- oder Hafniumoxid oder -silikat ist.
Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine silciumorganische Komponente Silan, Siloxan oder Carbosilan ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Komponente, die mit einem Kunststoff oder einem metallorganischen Polymer gebildet ist, zusätzlich Partikel enthalten sind, die eine verbesserte Schmierwirkung bewirken, insbesondere sind dies MoS₂, Kohlenstoff, Carbide, Nitride oder Oxide.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Komponente ausschließlich in einem oberflächennahen Bereich, der sich ausgehend von einer Oberfläche bis in eine Tiefe von 10 μm bis 50 μm erstreckt und/oder lediglich an mindestens einer Oberfläche des Bauteils vorhanden ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass organische Bestandteile der dritten Komponente teilweise pyrolisiert sind.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil aus mehreren Schichten oder Bereichen gebildet ist, in denen unterschiedliche Anteile an Diamant enthalten sind und/oder in mindestens einem Oberflächenbereich keine dritte Komponente und anstelle dessen das Bauteil in diesem Bereich aus SiSiC besteht, wobei es sich bei diesem Oberflächenbereich um einen Oberflächenbereich handelt, der mechanisch und/oder chemisch nicht so stark beansprucht wird, wie ein Oberflächenbereich mit dritter Komponente.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem offene Poren des Werkstoffs mit einer dritten Komponente oder einem eine dritte Komponente bildenden Salz gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass offene Poren durch eine Infiltration oder Vakuuminfiltration gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass offene Poren vor der Befüllung mit dritter Komponente ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Poren durch den Einfluss einer Base, die ein Herauslösen von Silicium bewirkt, ausgebildet werden.