DE3426886A1

DE3426886A1 - Keramische form-memory-elemente, verfahren zu deren bearbeitung und zum verbinden derselben

Info

Publication number: DE3426886A1
Application number: DE19843426886
Authority: DE
Inventors: Minoru Nagoya Matsui; Takao Soma
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1985-02-07
Also published as: DE3426886C2; JPS6027650A; US4767730A; JPH0310591B2

Description

Keramische Form-Memory-Elemente, Verfahren zu deren Bearbeitung und zum Verbinden derselben

Die Erfindung betrifft keramische Form-Memory-Elemente, Verfahren zu deren Bearbeitung und zum Verbinden derselben.

Obwohl Keramiken, wie Aluminiumoxid, Siliciumnitrid und dergleichen über ausgezeichnete Eigenschaften in ihrer Wärmeresistenz, Korrosionsresistenz, Abriebsfestigkeit und mechanischen Festigkeit verfügen, kann man sie nicht einer billigen und einfachen plastischen Verarbeitung unterziehen, die Üblicherweise bei Metallen durchgeführt wird, da Keramiken bei Raumtemperatur oder einer Temperatur in der Nähe derselben keine plastische Verformung aufweisen. Deshalb werden Keramiken durch Schneiden, Schleifen oder Polieren verarbeitet, und es ist sehr schwierig, sie genau zu verarbeiten oder sie in ein kompliziertes Profil zu verarbeiten. Es besteht somit ein Bedarf nach Keramikartikeln, die bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur in der Nähe derselben plastisch verarbeitet werden können.

Ausserdem gibt es Materialien, wie Ni-Ti-Legierung, die über eine seltsame physikalische Eigenschaft, die als "Form-Memory" bezeichnet wird, verfugen. Das Form-Memory ist ein Phänomen, das auf eine Martensit-Transformation zurückgeht, d.h. die Transformation aufgrund der Scherverformung des Kristallgitters, und bedeutet, dass das die Form wiederherstellende Phänomen in Einwegrichtung oder reversibel zwischen der Form in einem höheren Temperaturbereich und der Form in einem niedrigeren Temperaturbereich über einen Transformations-Temperaturbereich auftritt. Neben der Ni-Ti-Legierung, gibt es weiterhin: Cu-Cd-Legierung, Cu-Zn-Legierung, Cu-Al-Ni-Legierung, Cu-Sn-Legierung etc., die ebenfalls über den Form-Memory-Effekt verfügen, jedoch sind all diese Materialien metallisch. Die Metalle eignen sich nicht zur Verwendung in einer oxidierenden Hochtemperatur-Atmosphäre oder einer Korrosionsatmosphäre. Aus diesem Grunde besteht ein starker Bedarf nach keramischen Materialien, die über ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Abriebsfestigkeit und mechanische Festigkeit sowie über einen Form-Memory-Effekt verfügen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Form-Memory-Keramikartikel zur Verfügung zu stellen.

Eine weitere Aufgabe gemäss der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum einfachen Bearbeiten eines Keramikartikels bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur in der Nähe derselben.

Ausserdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum leichten Zusammenfügen eines Keramikartikels mit einem anderen Element bei Raumtemperatur oder einer Temperatur in der Nähe derselben zur Verfugung zu stellen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung enthält der Keramikartikel Zirkondioxid (zirconia) und besitzt einen Form-Memory-Effekt.

10

Ausserdem betrifft die Erfindung einen Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid (zirconia) enthält, und in welchem die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase bewirkt wird durch Halten des Keramikartikels auf einer gegebenen Temperatur und/oder Einwirkung einer gegebenen Belastung auf denselben, um dessen plastische Verformung zu verursachen.

20

Im weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung eines Keramikartikels, wobei ein Keramikartikel, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, im Kontakt mit einem anderen Element, das eine willkürliche Form hat, unter Druck gebracht wird, oder dass ein derart sich im Kontakt befindlicher Körper auf einer gegebenen Temperatur gehalten wird, um eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase, wodurch sich eine plastische Verformung ergibt, zu verursachen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst diese ein Verfahren zum Verbinden eines Keramikartikels, wobei ein Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, in Kontakt mit einem anderen Element gebracht wird, um den Keramikartikel in ein anderes Element unter Druck und/oder während man den derart kontaktierten Körper auf einer gegebenen Temperatur hält/ einpasst und eine Phasentransformation, wobei eine plastische Verformung induziert wird, bewirkt.

Eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verbinden eines keramischen Artikels, wobei ein keramischer Artikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, auf einer gegebenen Temperatur gehalten, und/oder auf diesen eine gegebene Belastung ausgeübt wird, um eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase zu bewirken, wobei der Keramikartikel plastisch verformt wird, und dann der derart verformte Keramikartikel an ein anderes Element angepasst und auf einer gegebenen Temperatur gehalten wird, damit der Keramikartikel die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wiedergewinnt.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den beigefügten Figuren, wobei der Fachmann Modifikationen und Abänderungen gemäss der Erfindung treffen kann, ohne vom Umfang derselben abzuweichen.

F i g . 1 a

und Ib stellen jeweils eine planare Ansicht sowie

eine Stirnansicht eines Keramikartikels gemäss der Erfindung dar;
5

Fig. 2 ist eine Stirnansicht eines plastisch verformten Plastikartikels;

Fig. 3 ist eine Stirnansicht einer Rohrverbindung unter Verwendung eines erfindungsgemässen Keramikartikels ;

Fig. 4 ist eine Stirnansicht einer plastisch verformten Rohrverbindung, in welche die Röhren in die gegenüberliegenden Seiten eingefügt werden;

Fig. 5 ist eine Stirnansicht, wonach eine Rohrverbindung erwärmt und zu der ursprünglichen Form wiederhergestellt wird, um zwei Röhren mit der Rohrverbindung zu verbinden;

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Wärmesicherheitsvorrichtung;

25 Fig. 7a

und 7b s.tellen jeweils eine planare Ansicht sowie

eine Stirnansicht einer flachen Scheibe unter Verwendung des Keramikartikels gemäss der Erfindung dar;
30

Fig. 8a

und 8b sind planare und Stirnansichten einer federnden Unterlegscheibe unter Verwendung des erfindungsgemässen Keramikartikels; und 35

Fig. 9a,

9b, 9c sind jeweils planare und St irnantsichten eines Niets unter Verwendung des Keramikartikels gemass der Erfindung und eine Stirnansicht einer konischen Einpress-Vorrichtung (press-in-jig).

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben.

Die Erfindung betrifft ein keramisches Form-Memory-Element, das Zirkondioxid (Zirkonerde) enthält. Im weiteren umfasst die Erfindung einen Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, und durch eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase plastisch verformt ist, indem der Keramikartikel auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten und/oder einer vorgegebenen Belastung auf denselben unterworfen wird. Im weiteren betrifft die Erfindung einen Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, und plastisch verformt ist durch eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase, indem der Keramikartikel auf einer gegebenen Temperatur gehalten und/oder einer gegebene Belastung ausgesetzt wird, wobei dessen ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung hergestellt wird, indem der Keramikartikel wiederum auf einer gegebenen Temperatur gehalten oder einer spezifischen Beanspruchung ausgesetzt wird. Der Gehalt an Zirkondioxid in

dem Keramikartikel gemäss der Erfindung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 50 Gew.-%. Der Temperaturbereich, der zur plastischen Verformung führt, beträgt vorzugsweise -27O⁰C bis 800⁰C, besonders bevorzugt 0"C bis 300⁰C Der Bereich der Beanspruchung unter Belastung, der zu einer plastischen Verformung führt, beträgt vorzugsweise 5 MPa bis 10.000 MPa, besonders bevorzugt 50 MPa bis 3.000 MPa. Es ist am meisten bevorzugt, dass der Keramikartikel plastisch verformt wird, indem auf diesen eine Belastung von 50 MPa bis 3.000 MPa einwirkt, während er auf einer Temperatur von 0⁰C bis 300⁰C gehalten wird. Der Wiederherstellungs-Temperaturbereich, bei dem der Keramikartikel in Richtung der ursprünglichen Form vor der plastischen Verformung wieder hergestellt wird, beträgt vorzugweise O⁰C bis 1.400⁰C, besonders bevorzugt 400⁰C bis 1.400⁰C. Der Wiederherstellungs-Belastungsbereich unter Beanspruchung, bei welchem der Keramikartikel in Richtung auf seine ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder hergestellt wird, beträgt 5 MPa bis 10.000 MPa, besonders bevorzugt 50 MPa bis 3.000 MPa. Es ist am meisten bevorzugt, dass die Belastung von 50 bis ca. 3.000 MPa auf den Keramikartikel einwirkt, während dieser auf einer Temperatur von 400⁰C bis 1.400°C gehalten wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Keramikartikels, wonach der Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, in Kontakt mit einem Element, das

eine willkürliche Form hat, unter Druck gebracht wird, oder zusätzlich zu diesem Kontaktzustand auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird, um die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase und damit die plastische Verformung zu bewirken. Im weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden bzw. Zusammenfügen eines Keramikartikels, wonach der Keramikartikel, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, in Kontakt mit einem anderen Element gebracht wird, so dass der Keramikartikel in das andere Element unter Druck oder während man die Temperatur auf einer vorgegebenen Temperatur hält, an- bzw. eingepasst wird, um die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase, und damit die plastische Verformung zu bewirken. Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Zusammenfügen bzw. Verbinden eines Keramikartikels, wonach der Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten und/oder einer vorgegebenen Belastung ausgesetzt wird, um die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase, und damit eine plastische Verformung zu bewirken, wobei der auf diese Weise verformte Keramikartikel an ein anderes Element angefügt wird, und der angefügte Keramikartikel auf einer gegebenen Temperatur gehalten wird, um die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung des Keramikartikels wieder herzustellen.

Die Erfinder haben gefunden, dass Zirkondioxid, ohne Brechen des Zirkondioxids, bei einer geeigneten Temperatur und einer geeigneten Belastung bzw. einem geeigneten Druck eine plastische Verformung hervorrufen kann, indem von der Eigenschaft Gebrauch gemacht wird, dass die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase von Zirkondioxid die Martensit-Transformation ist und dass die ursprüngliche Form des Zirkondioxids wieder hergestellt werden kann, indem man das Zirkondioxid bei einer geeigneten Temperatur hält. Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Auffinden der plastischen Verformung und dem die Form wiederherstellenden Phänomen von Zirkondioxid.

In der folgenden Beschreibung bedeuten die Bezeichnungen "tetragonale Phase" und "monokline Phase" jeweils die tetragonale Phase und die monokline Phase von Zirkondioxid .

Die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase ist von der Temperatur abhängig, und sie wird bei Einwirkung einer Belastung bzw. Druck und Wasser in der Atmosphäre beschleunigt.

Da zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase ca. 5 % Volumenunterschied bestehen, ist die Phasentransformation zwischen denselben von einer Ausdehnung oder einer Schrumpfung begleitet. Wenn deshalb der Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkoniumdioxid und monoklines Zirkoniumdioxid enthält, auf einer Temperatur gehalten wird, bei welcher die tetragonale Phase oder die monokline Phase in einem metastabilen Zustand vorliegt, so

^:-■'-* ' ^: " · 3A26886

bewirkt die Martensit-Transformation aus der metastabilen Phase in die stabile Phase eine plastische Verformung des Keramikartikels. Da die Phasentransformation zwischen der tetragonalen und der monoklinen Phase durch Einwirkung von Belastung bzw. Druck induziert wird, wenn eine geeignete Belastung auf den Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, einwirkt, wird der Keramikartikel nach der elastischen Verformung plastisch verformt, ohne zu brechen. Es ist möglich, die plastische Verformung leichter zu Wege zu bringen, indem man eine geeignete Belastung bzw. einen geeigneten Druck einwirken lässt, während man den Keramikartikel auf einer Temperatur hält, bei welcher die Phasentransformation leicht fortschreitet. Da ausserdem die Phasentransformation durch Wasser in der Atmosphäre beschleunigt wird, kann die Phasentransformationsgeschwindigkeit erhöht werden, indem man die Wasserkonzentration in der Atmosphäre erhöht, um die plastische Verformung dadurch zu erleichtern.

Wenn man den Keramikartikel, der durch Phasentransformation von der tetragonalen Phase in die monokline Phase plastisch verformt ist, auf einer Temperatur hält, bei welcher die tetragonale Phase stabil ist, so wird die monokline Phase zu der vorherigen tetragonalen Phase transformiert, wobei der Keramikartikel seine ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder erhält. In gleicher Weise gilt: wenn der Keramikar'tikel, der durch Phasentr^:aris format ionen von'der monoklinen Phase zur tetragonalen Phase plastisch verformt ist, auf einer Temperatur gehalten wird, bei

welcher die monokline Phase als stabile Form vorliegt, so gewinnt der Keramikartikel seine ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder. Wenn eine Belastung in entgegengesetzter Richtung auf den Keramikartikel, der einmal plastisch verformt ist, einwirkt, so erfolgt eine Transformation, die gegenläufig ist der Transformation, die durch die anfängliche plastische Verformung verursacht wurde, und die ursprüngliche Form des Keramikartikels kann wieder hergestellt

10 werden.

Im folgende werden die Begrenzungen auf die Zahlenbereiche gemäss der vorliegenden Erfindung erläutert.

Der Grund, warum der Temperaturbereich, der zur plastischen Verformung führt, in einem Bereich von -270⁰C bis 800⁰C liegt, besteht darin, dass es schwierig ist, einen Keramikartikel bei einer Temperatur unterhalb von -270⁰C zu halten, während bei einer Temperatur über 800⁰C die Geschwindigkeit der Martensit-Transformation äusserst langsam und nicht praktisch durchführbar ist. Der bevorzugte Bereich von O⁰C bis 300⁰C ergibt sich dadurch, dass in diesem Temperaturbereich die Phasentransformationsrate schnell ist, und der Effekt der Phasentransformation, der die plastische Verformung beeinflusst, kann in wirksamer Weise genutzt werden, und die Behandlung kann in einfacher Weise in einem in Handel erhältlichen Trockner durchgeführt werden.

30

Der Grund, warum die Beanspruchung bzw. der Druck unter Belastung, der eine plastische Verformung bewirkt, auf den Bereich von 5 MPa bis 10.000 MPa festgelegt ist, ist darin zu sehen, dass es bei weniger als 5 MPa schwierig ist, eine Martensit-Transformation zu induzieren, die ausreicht, um eine plastische Verformung zu bewirken, während bei einer Belastung von über 10.000 MPa die Gefahr besteht, dass der Keramikartikel· bricht. Der bevorzugte Belastungsbereich von 50 MPa bis 3.000 MPa ergibt sich dadurch, dass die Phasentransformationsrate in einem praktischen Bereich kontrolliert werden kann.

Wenn eine Belastung bzw. ein Druck von 50 MPa bis 3.000 MPa einwirkt und die Temperatur auf 300⁰C gehalten wird, so wirken Temperatur und Belastung synergistisch auf die Phasentransformation, wobei sich schnell eine geeignete plastische Verformung des Keramikartikels ergibt.

Der Temperaturbereich, bei welchem der Keramikartikel in seiner ursprünglichen Form vor der plastischen Verformung wieder hergestellt wird, liegt zwischen 0°C bis 1.400⁰C; wenn die Temperatur weniger als 0⁰C oder höher als 1.400⁰C beträgt, ist es schwierig, eine ausreichende Phasentransformation zu erhalten, um die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder herzustellen. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 400 bis 1-400⁰C; in diesem Teraperarurbereich besteht die grösste Wahrscheinlichkeit für die Wiederherstellung der ursprünglichen Form und das Form-wiederherstellende Phänomen kann leicht erzielt werden..

Der Grund, warum der Druckbereich unter Belastung, bei welchem der Keramikartikel die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder einnimmt, bei 5 MPa bis 10.000 MPa liegt, ist so zu erklären, dass es bei einer Belastung von weniger als 5 MPa schwierig ist, eine ausreichende Phasentransformation zu induzieren, um das Form-wiederherstellende Phänomen zu bewirken; dagegen besteht bei einer Belastung von über 10-000 MPa die Gefahr, dass der Keramikartikel bricht. Der bevorzugte Belastungsbereich liegt zwischen 50 MPa und 3.000 MPa, da in diesem Bereich die Phasentransformationsgeschwindigkeit in einem praktichen Bereich kontrolliert werden kann.

Wenn eine Belastung von 50 MPa bis 3.000 MPa auf den Keramikartikel einwirkt, während die Temperatur auf 400⁰C bis 1.400⁰C gehalten wird, so wirken der Temperatureffekt und der Belastungseffekt synergistisch auf die Phasentransformation, wodurch sich schnell das Form-wiederherstellende Phänomen des Keramikartikels ergibt.

Um die Phasentransformation durch das in der Atmosphäre enthaltene Wasser zu beschleunigen, um auf diese Weise eine praktische Phasentransformationsrate zu erzielen, darf der Wassergehalt nicht weniger als 0,08 g/l betragen; eine praktisch geeignetere Phasentransformationsrate kann erzielt werden, wenn der Wassergehalt nicht weniger als 2,5 g/l beträgt.

Da das Phänomen der plastischen Verformung und der Formwiederherstellung durch die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase bewirkt wird, ist es schwierig, eine wirksame plastische Verformung und ein entsprechendes Form-wiederherstellendes Phänomen zu erzielen, wenn der Gehalt an Zirkondioxid in dem Keramikartikel nicht höher als 5 % beträgt. Um eine wirksamere plastische Verformung und ein entsprechendes Form-wiederherstellendes Phänomen zu entwickeln, sowie zur Erzielung der dem Zirkonoxid inhärenten Eigenschaften, wie ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und dergleichen, ist es bevorzugt, dass der Gehalt an Zirkondioxid (zirconia) nicht weniger als

15 Gew.-% beträgt.

Wenn z.B., wie dies in den Fig. la und Ib gezeigt wird, eine Biegebeanspruchung bei 200°C auf das Zirkondioxidblatt 1, welches eine feste Lösung von 5,4 Gew.-% Yttrium enthält, einwirkt, so wird das Blatt nach elastischer Verformung plastisch verformt mit einer Biegedeformation (bending strain) von ca. 1 %, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht, ohne dass er bricht. Wenn das gebogene Blatt auf 800⁰C erwärmt wird, so nimmt es im wesentlichen die Form des Zustandes, wie in Fig. Ib gezeigt, ein. In bezug auf Aluminiumoxid und Silciumnitrid wurden jeweils Proben mit ähnlicher Form hergestellt. Im Ergebnis zeigte sich, dass die Proben nach elastischer Verformung bei einer Temperatür von nicht höher als 1.000⁰C sofort brachen, und keine plastische Verformung beobachtet wurde; wenn

hingegen die Temperatur nicht unterhalb 1.000⁰C betrug, konnte lediglich eine Kriechverformung beobachtet werden, die durch Substanztransfer, wie er in gewöhnlichen Keramiken beobachtet wird, verursacht wird. Die plastische Deformationsspannung, die durch eine solche Kriechverformung verursacht wurde, konnte selbst nicht nach mehrmaligem Erwärmen-Abkühlen eliminiert werden.

Die Keramikartikel· gemäss der Erfindung können z.B. nach folgendem Verfahren hergestellt werden.

Yttriumoxid (yttria), Calciumoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid, Hafniumoxid, Titanoxid und dergleichen werden mit pufferförmigem Zirkonoxid (zirconia) mit einer kristallinen Teilchengrösse von nicht mehr als 1.000 Ä oder der amorphen Form unter Erhalt eines pulverförmigen Gemisches vermischt, das zunächst nach einer hydraulischen Druckmethode, einer Strangpressmethode, einer Schlammgiessmethode oder dergleichen in die gewünscht Form gebracht wird, worauf sich eine Bearbeitung und ein Brennen bei 1.000 bis 2.200⁰C anschliesst. Der auf diese Weise erhaltene gebrannte Artikel wird schliesslich mit Hilfe eines Lasers, eines Diamantrades oder dergleichen bearbeitet, um ihn durch Schneiden, Schleifen oder Polieren in die gewünschte Form zu bringen. Die plastische Verformungstemperatur und die die Form wiederherstellende Temperatur des Keramikartikels können in weitem Bereich variiert werden, indem man die Menge u nd die Art der zu dem Zirkonoxid zugegebenen Oxide, wie Yttriumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid, Hafniumoxid, Titanoxid usw., entsprechend wählt.

Der Keramikartikel gemäss der Erfindung kann auch z.B. als Sensor in einer Wärmesicherheitsvorrichtung verwendet werden. Der deformierte Keramikartikel, z.B. ein gebogener Streifen, nimmt seine ursprüngliche Form, eine gerade Form, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, wieder ein, wenn er eine spezielle Temperatur übersteigt, so dass er auf diese Weise eine Relais-Vorrichtung betätigen kann. Da der Temperaturbereich der Phasenverformung zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase des Keramikartikels gemäss der Erfindung durch Auswahl der Art und Menge der zu dem Zirkonoxid zugegebenen Oxide variiert werden kann, ist es möglich, den Temperaturbereich, auf den der Sensor anspricht, willkürlich auf die gewünschte Tem-

15 peratur einzustellen.

Ausserdem kann der Keramikartikel gemäss der Erfindung als Scheibe (Unterlegscheibe), als Ventil und als Verbindungselement verwendet werden, wobei diese in einer oxidierenden Hochtemperaturatmosphäre oder in einer Korrosionsatmosphäre, in welcher ein metallisches Form-Memory-Element nicht eingesetzt werden kann, verwendet werden können. Der Keramikartikel gemäss der Erfindung stellt ausserdem ein Material dar, in welchem eine Mutterphase, in der das Zirkondioxid dispergiert ist, keramisch ist; ein ähnlicher Effekt kann jedoch im Fall eines Artikels erreicht werden, in welchem Zirkonoxid der tetragonalen Phase und/oder der monoklinen Phase in einem Muttermaterial aus Metall

30 oder Kunststoff dispergiert ist.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Bearbeitung des Keramikartikels getfaäss der Erfindung im Detail beschrieben.

Nach dem Verarbeitungsverfahren der Erfindung bringt man den Keramikartikel, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, unter Druck in Kontakt mit einem anderen Element, das eine willkürliche Form besitzt, oder man bringt ihn mit demselben unter Druck in Kontakt, während dieser auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird, womit bewirkt wird, dass die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase eine plastische Verformung

15 verursacht.

Diese Verfahren kann z.B. auf folgende Weise durchgeführt werden:

Der Keramikartikel, welcher tetragonales Zirkondioxid und/oder monoklines Zirkondioxid (zirkonia) enthält, wird in eine Giessform aus Metall oder Keramik mit entsprechender Formgebung bei Raumtemperatur oder einer Temperatur, die nicht höher als 300⁰C liegt, gepresst. Die Phasentransformation von der tetragonalen Phase zur monoklinen Phase wird durch Belastung bzw. Druckeinwirkung auf den Keramikartikel durch Pressen bewirkt, und der Keramikartikel wird plastisch in die gewünschte Form verarbeitet. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann man leicht einen Keramikartikel, der aus einem spröden Material besteht, bearbeiten.

-. 23 -

Weitere Ausführungen werden in Form eines Beispiels gegeben, wonach das erfindungsgemässe Verfahren angewendet wird, um eine Plattenbahn zu biegen.

Z.B. wird ein plattenförmiger Keramikartikel hergestellt unter Verwendung von Zirkondioxid (zirconia), welches eine feste Lösung von 5,4 Gew.-% Yttriumoxid (yttria) enthält. Der auf diese Weise erhaltene Keramikartikel wird zwischen ein paar konkaver und konvexer Giessformen mit einer gegebenen Krümmung plaziert und bei 200⁰C gepresst. Der Keramikartikel wird plastisch verformt, indem er sich infolge der Phasen-• transformation entlang der Giessform krümmt.

Um gemäss der Erfindung einen Keramikartikel, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, an ein anderes Element anzupassen bzw. in dasselbe einzupassen, führt man die Transformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase aus, indem man dieselben unter Druck in Kontakt miteinander bringt und/oder sie auf einer gegebenen Temperatur hält, um die plastische Verformung zu induzieren.

Im folgenden soll das Verfahren zum Verbinden bzw. Zusammenfügen des Keramikartikels gemäss der Erfindung im Detail beschrieben werde.

Nach dem entsprechenden Verfahren gemäss der Erfindung wird ein Verbindungselement der gewünschten Form aus einem Keramikartikel, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, hergestellt und an das zu verbindende Element an- bzw. in dasselbe eingepasst. Daraufhin wird auf das Verbindungselement ein Druck ausgeübt, um eine Phasentransformation zu bewirken; dabei werden die beiden Elemente verbunden.

Im folgenden soll die Ausführunsform beschrieben werden, wonach das Verfahren zum Zusammenfügen gemäss der Erfindung auf einen Niet zum Verbinden von zwei Platten miteinander angewendet werden soll. Es wird z.B.

ein Niet mit einer Bohrung hergestellt, indem man Zirkondioxid (zirconia) verwendet, welches eine feste Lösung von 5,4 Gew.-% Yttriumoxid (yttria) enthält. Dieser Niet wird in die Löcher der Platten eingesetzt, ein konisches Element wird vom unteren Ende her in die Bohrung des Niets eingesetzt und die Druckanwendung erfolgt sowohl von der oberen Seite als auch von der unteren Seite. Der Anteil des Niets, der von dem konischen Element gepresst wird, wird plastisch durch Transformation verformt, die durch den Druck induziert worden ist, und die zwei Platten werden auf diese Weise miteinander verbunden.

Im weiteren wird ein anderes Verbindeverfahren gemäss der Erfindung genauer im Hinblick auf den erfindungsgemässen Keramikartikel erklärt.

Dieses Verfahren betrifft ein Verbindeverfahren, bei welchem der Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, auf einer gegebenen Temperatur gehalten und/oder eine vorgegebene Belastung auf denselben ausgeübt wird, um die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase zu bewirken, und plastisch verformt wird; der auf diese Weise verformte Keramikartikel wird an ein weiteres Element angefügt, dann wird der Keramikartikel auf einer gegebenen Temperatur gehalten, um die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung des Ke-ramikartikels wieder herzustellen.

Dieses Verbindeverfahren kann z.B. in der folgenden Weise durchgeführt werden. Das gewünschte Verbundelement wird aus einem Keramikartikel hergestellt, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, man lässt eine vorgegebene Belastung auf das Verbundelement einwirken, während man es auf einer gegebenen Temperatur hält, so dass die Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase des Zirkondioxids bewirkt wird, und es zu der gewünschten plastischen Verformung des Verbundelementes kommt. Nachdem dann das Verbundelement an die zu verbindenden Elemente, die aus Metall oder Keramik hergestellt sind, angepasst ist, wird der Keramikartikel auf eine gegebene Temperatur erwärmt, so dass das Verbundelement die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wieder erlangt, wodurch das Verbinden bewirkt wird.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden, wobei das erf indungsgema'sse Verfahren auf das Verbinden von zwei Rohren angewendet wird. Zunächst wird eine Rohrverbindung 2, wie in Fig. 3 gezeigt, aus einer Keramik hergestellt, die mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid oder monoklines Zirkondioxid enthält, und es erfolgt eine hydraulische Belastung auf das Innere des Verbundelementes bei einer Temperatur, die unterhalb der Phasentransformationstemperatur von der tetragonalen Phase in die monokline Phase liegt, um eine plastische Verformung der Rohrverbindung 2 zu bewirken, wodurch der Innendurchmesser des Rohres 2 etwas gegenüber dem vorherigen Zustand vergrössert wird (Fig. 4). Die Rohre 3 und 4, die jeweils einen etwas grösseren Aussendurchmesser haben als der Innendurchmesser der Rohrverbindung 2 vor der plastischen Verformung beträgt, werden in die Rohrverbindung 2von den einander gegenüberliegenden Seiten her eingesetzt; daraufhin erfolgt Erwärmung auf eine Temperatur, die über der Phasentransformationstemperatur liegt, wodurch die Rohrverbindung 2 nahezu ihre ursprüngliche Form wiedergewinnt und auf diese Weise die Rohre 3 und 4 mit der Rohrverbindung 2 (Fig. 5) verbindet. Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zum Verbinden anderer Objekte, die über eine willkürliche Form, die von der Röhrenform abweicht, verfügen, und es bestehen keine Beschränkungen im Hinblick auf das zu verbindende Material .
30

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch den Umfang derselben nicht beschränken sollen.

Beispiel 1

2 Gewichtsteile Aluminiumsilikat (alumina silicate) wurden zu 100 Gewichtsteilen eines Gemisches Zirkoniumoxidpulver und Yttriumoxidpulver, die jeweils 94,6 Gew.-% und 5,4 Gew.-% ausmachten, zugegeben, vermischt und 50 h in einer Trogmühle (pot mill) pulverisiert, dann getrocknet, um das pulverförmige Rohmaterial zu erhalten. Nachdem dieses Pulver zu einem Prisma von 60 mm χ 60 mm χ 300 mm in einer Pressform geformt worden war, liess man einen hydrostatischen Druck von 1.000 kg/cm auf dasselbe einwirken. Der geformte Artikel wurde in einem Elektroofen bei 1.400⁰C 3 h lang gebrannt. Die chemische Zusammensetzung des gebrannten Artikels wurde durch chemische Nassanalyse bestimmt, während die Anwesenheit von tetragonalem Zirkondioxid und monoklinem Zirkondioxid mit Hilfe der Röntgen-Beugungsmethode bestimmt wurde. Das Röntgen-Beugungsverfahren wurde mit Hilfe einer Röntgen-Beugungsvorrichtung bei einer Röhrenspannung von 50 kv, einem Röhrenstrom von 80 mA und einer Registriergeschwindigkeit von 0,25°/Minute durchgeführt. Die Anwesenheit von tetragonalem Zirkondioxid wurde aus den Beugungspeaks der Flächen (200), (002), (004) und (220) des tetragonalen ZrO- bestimmt, währen die Anwesenheit von monoklinem Zirkondioxid aus den Beugungspeaks der Fläche (111) des monoklinen ZrO bestimmt wurde.

Es wurde eine Blattprobe mit den Abmessungen 0,5 χ 10 χ 100 mm aus dem vorstehend genannten gebrannten Artikel mit Hilfe eines Diamantschneiders und eines DiaantschleifSteines hergestellt. Auf die Probe wurde

eine Biegebelastung in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 1.000 C ausgeübt. Die Probe wurde nach elastischer Verformung bei einer Temperatur von nicht über 300⁰C plastisch deformiert, ohne zu brechen. Bei einer Temperatur von nicht weniger als 400⁰C brach die Probe unmittelbar nach der elastischen Verformung, so dass keine plastische Verformung erzielt wurde.

Bei ca. 500⁰C wurde während der Temperaturerhöhung in einer Wärmeexpansionskurve der blattförmigen Probe aus Zirkondioxid, die plastisch verformt worden war, eine starke Volumenschrumpfung festgestellt; die Probe krümmte sich bei nicht mehr als 300⁰C, und die blattförmige Zirkondioxidprobe gewann nach der Bestimmung der Wäremausdehnung ihre ursprüngliche gerade Form vor der plastischen Verformung wieder zurück.

Beispiel 2

Die Zeit, während der das Ausmass der plastischen Verformung des Zirkondioxidartikels, wie er in Bespiel 1 hergestellt worden war, 0,5 % erreichte, wurde bestimmt, wobei die Bedingungen zur plastischen Verformung variiert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle aufgeführt. Dabei wurde die Erkenntnis gewonnen, dass die Zeitdauer der plastischen Verformung eng mit dem Wassergehalt der Atmosphäre korreliert. Je höher der Wassergehalt der Atmosphäre ist, umso kurzer ist die

30 Zeit für die plastische Verformung.

Tabelle 1

Ver such Nr.	Probe	Bedingungen dar plastischen Verformung	Wassergehalt in der Atmos- *^phäff/)**	Druck (Atm) "·	Tempera tur (⁰C)	Biegebö- anspru- chung (MPa)■	Zeitdauer bis die plasti sche Verfor mung 0.5 % erreicht
1	Zirkondioxid-Keramik- züsammensetzung ZrO₂: 94.6 Gew.-% Y₂O₃: 5.4 Gew.-% tetragonales Zirkon dioxid: anwesend	Atmosphäre	0,005-0,02	1	200	400	3
2	Luft	Il	Il	250	ti	2
3	Il	Il	M	300	Il	10
4	Il	865	15	200	Il	0.3
5	Autoklaven wasser	799	·. 39	250	Il	0.1
6	It	712	85	300	Il	0.1
7	Il	20	39	250	Il	0.5
Äutoklaven- , dampf

CD OO CO CD

Beispiel 3

Es wurde ein Sensor für die Wärmesicherheitsvorrichtung (Fig. 6) unter Verwendung von Zirkondioxid, das in Beispiel 1 hergestellt worden war, bereitet. Um das Ausmass der plastischen Verformung sowie der Formwiederherstellung zu intensivieren, wurde ein temperaturempfindliches Element in Form eines Blattes von 0,5 χ 5 χ 50 mm entworfen. Nachdem eine Platinbeschichtung auf einer Oberfläche des temperaturempfindlichen Elementes 5 ausgebildet worden war, wurde das temperaturempfindliche Element einer Belastung zur plastischen Verformung unterworfen, so dass sich eine Verkrümmung derselben gegen die Platinbeschichtung (siehe Fig. 6) ergab. Das verformte temperaturempfindliche Element 5 war an einer Trägerbasis 6 des temperaturempfindlichen Elementes, an welcher ein Platinkontakt 8 (terminal) angebracht war, befestigt. Ein Summer 10, die platinbeschichtung 7 und der Platinkontakt 8 wurden dann miteinander verbunden. Wenn die Temperatur des temperaturempfindlichen Elementes stieg und 500⁰C erreichte, so nahm das temperaturempfindliche Element seine ursprüngliche Form wieder ein und die Temperaturerhöhung wurde durch den Summer 10 angezeigt.

25

Beispiel 4

Eine Dichtungsscheibe (Unterlegscheibe), wie sie in den Fig. 7a und 7b gezeigt wird, wurde unter Verwendung des in Beispiel 1 verwendeten Zirkondioxids hergestellt. An beiden Enden wurde die Dichtungsscheibe bei ca. 200⁰C einer Belastung unterworfen; dieselbe

wurde zu einer Form, wie sie in Fig. 8b gezeigt wird, plastisch verformt. Die auf diese Weise erhaltene Dichtungsscheibe diente als federnde Dichtungsscheibe; sie wurde zwischen Bolzen und Mutter aus Keramik eingesetzt und hielt einer korrosiven Atmosphäre gut stand.

Beispiel 5

Eine federnde Dichtungsscheibe, wie sie in Fig. 8a und 8b gezeigt wird, wurde aus dem in Beispiel 1 hergestellten Zirkondioxid bereitet. Im folgenden wurde auf die Federdichtung bei 200⁰C eine Belastung ausgeübt, so dass diese, wie in Fig. 7a und 7b gezeigt, zu einem flachen Dichtungsring plastisch verformt wurde. Wenn der auf diese Weise erhaltene flache Dichtungsring zwischen einem Bolzen und einer Mutter aus Keramik eingesetzt und auf 600⁰C erwärmt wurde, so nahm der flache Dichtungsring wiederum die Form der federnden Dichtungsscheibe, wie sie in den Fig. 8a und 8b gezeigt wird, an; der Dichtungsring eignete sich als Federdichtung beim Hochtemperatureinsatz.

Beispiel 6.

Aus dem Zirkondioxid, das in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurden Scheren hergestellt. Die Schneidfläche einer Schere muss eine leichte Krümmung aufweisen; es ist jedoch schwierig, diese gekrümmte Schneidfläche durch Schneiden oder Polieren herzustellen. Da mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens die plastische Verformung ohne weiteres bei niederer Temperatur erzielt werden kann, wurde die Schneidflache nach

der Flachverarbeitung gegen eine gekrümmte Form gepresst, um eine konkave Form einzunehmen. Auf diese Weise war es ohne weiteres möglich, eine Zirkondioxid-Schere von scharfer Schneidqualität herzustellen. 5

Beispiel 7

Ein Niet 11 mit der Form, wie sie in Fig. 9a und 9b gezeigt wird, wurde aus Zirkondioxid, welches eine feste Lösung von 5,4 Gew.-% Yttriumoxid enthielt, hergestellt. Platten aus Aluminiumoxid und Siliciumnitrid wurden mit Hilfe dieses Zirkondioxidniets miteinander verbunden. D.h., die Aluminiumoxidplatte und die SiIiciumnitridplatte wurden aufeinander gestapelt und der Niet 11 wurde in die vorher gebohrten Öffnungen in den Platten eingesetzt. Daraufhin wurde das konische Element 12, das in Fig. 9c gezeigt wird, in den Niet vom unteren Ende desselben her eingesetzt und Druck auf den Niet vom oberen, wie auch vom unteren Ende ausgeübt. Das untere gerade Ende des Niets wurde entlang der Form des konischen Elementes plastisch verformt, so dass die zwei Platten miteinander verbunden waren.

Beispiel 8

25

Die Zirkonoxidrohre 2, 3, 4, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt werden, mit 5,4 Gew.-% fester Lösung an Yttriumoxid, wurden hergestellt. Der Innendurchmesser von Rohr 2 betrug 99,6 mm, während der Aussendurchmesser 100,0 mm war. Es wurde auf die Innenseite von Rohr 2 ein Innendruck bei 200⁰C ausgeübt, um eine solche plastische Deformationsspannung zu bewirken, dass der

Innendurchmesser des Rohres etwa 100,4 mm betrug. Rohr 2 wurde bis auf 60O⁰C erwärmt, wobei die Rohre 3 und von den jeweiligen Enden her in Rohr 2 eingesetzt waren. Wie dies aus Fig. 5 hervorgeht, wurden die Rohre 3 und 4 durch eine Kraft zur Wiedereinstellung des Rohres 2 miteinander verbunden, wobei Rohr 2 (nahezu) die ursprüngliche Form wieder annahm.

V7ie vorstehend erwähnt, ist es gut möglich, den Keramikartikel gemäss der vorliegenden Erfindung etwa bei Raumtemperatur plastisch zu verformen, was man bisher als unmöglich angesehen hat. Da der Keramikartikel· die

Eigenchaft des Form-Memory-Effektes besitzt und ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf Wärmeresistenz, Korrosionswiderstand, Abriebfestigkeit und mechanische Festigkeit aufweist, kann er als Verbindungselement, temperaturempfindliches Element, Ventil, Dichtungsring, Energiespeichervorrichtung oder dergleichen, die in einer oxidierenden Hochtemperaturatmosphäre und einer korrosiven Atmosphäre eingesetzt werden, verwendet werden. Somit eignet sich der Keramikartikel gemäss der Erfindung für Einsatzbereiche, bei denen das konventionelle metallische Form-Memory-Element nicht verwendet werden konnte.

25

Ausserdem ist es gemäss der Erfindung möglich, eine teilweise plastische Verformung durchzuführen, und zwar dort, wo eine leichte Krümmung oder Drehung gewünscht wird.

30

Neben dem Verbindungsverfahren gemäss der Erfindung ist es leicht, ein Verbinden zwischen Metall und Keramik, Keramik und Keramik und anderen Kombinationen durchzuführen. Das Verbindeverfahren kann bei jedem Element mit willkürliche Form durchgeführt werden.

Claims

Keramische Form-Memory-Elemente, Verfahren zu deren Bearbeitung und zum Verbinden derselben

Patentansprüche

il./ Keramisches Form-Memory-Element, dadurch gekennzeichnet, dass es Zirkondioxid enthält.
2. Keramikartikel, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Verbindung aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, und plastisch deformiert ist durch Phasentransformation, welche durch mindestens einen der Schritte des Haltens des Artikels auf einer bestimmten Temperatur und Einwirkung einer gegebenen Belastung auf denselben verursacht ist.
3. Keramikartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der genannte Artikel nicht weniger als 5 Gew.-% Zirkondioxid (zirconia) enthält.
4. Keramikartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Temperaturbereich, der die plastische Verformung bewirkt, zwischen -270⁰C und 800⁰C liegt.

10
5. Keramikartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Beanspruchung unter Belastung, die zur plastischen Verformung führt, von 5 MPa bis 10.000 MPa beträgt.

15
6. Keramikartikel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung verursacht wird durch Halten des Keramikartikels auf einer Temperatur von O⁰C bis 300⁰C und Einwirken der Belastung von 50 MPa bis 3.000 MPa auf dieselbe .
7. Keramikartikel, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, und elastisch verformt ist durch eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monokloninen Phase, die verursacht wird durch mindestens eine der Schritte des Haltens des Artikels bei einer gegebenen Temperatur und Einwirken einer gegebenen Belastung auf denselben, und der plastisch verformte Keramikartikel seine ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung durch mindestens einen der Schritte des Haltens des Artikels auf einer gegebenen Temperatur und Einwirken einer gegebenen Belastung auf denselben wiedergewinnt.
8. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Artikel nicht weniger als 5 Gew.-% Zirkondioxid enthält.
9. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Temperaturbereich, der zur plastischen Verformung führt, von -270⁰C bis 800⁰C beträgt.
10. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Beanspruchung unter Belastung, die zur plastischen Verformung führt, MPa bis 10.000 MPa beträgt.
11. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die plastische Verformung verursacht wird durch Halten des Keramikartikels auf einer Temperatur von 0⁰C bis 300⁰C und Einwirkung der Belastung von 50 MPa bis 3.000 MPa auf

20 denselben.
12. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Wiederherstellungs-Temperaturbereich 0⁰C bis 1.400⁰C beträgt.
13. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Wiederherstellungs-Beanspruchung unter Belastung 5 MPa bis 10.000 MPa beträgt.
14. Keramikartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der plastisch verformte Artikel einer Beanspruchung von 50 MPa bis 3.000 MPa unter Belastung unterworfen wird, während die Temperatur auf 400 bis 1.400⁰C gehalten wird, um die ursprüngliche Form des Keramikartikels vor der plastischen Verformung wiederherzustellen.
15. Verfahren zur Bearbeitung eines Keramikartikels, dadurch gekennzeichnet , dass man den Keramikartikel, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, unter Druck in Kontakt mit einem Element bringt, das eine willkürliche Form hat, um eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase und damit eine plastische Verformung zu bewirken.
16· Verfahren zur Bearbeitung eines Keramikartikels nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichet, dass der Keramikartikel·, wenn dieser unter Druck mit einem Element in Kontakt gebracht wird, auf eine gegebene Temperatur erwärmt wird.
17. Verfahren zum Zusammenfügen eines Keramikartikels, gekennzeichnet durch mindestens einen der Schritte:

Inkontaktbringen des Keramikartikels, der mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, unter Druck mit einem anderen Element zum Verbinden, und/ oder

Erwärmung, um eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen Phase und der monoklinen Phase, und damit eine plastische Verformung zu verursachen.
18. Verfahren zum Zusammenfügen eines Keramikartikels, gekennze i chnet duijch mindestens einen der Schritte:

Halten des Keramikartikels, welcher mindestens eine Komponente aus der Gruppe tetragonales Zirkondioxid und monoklines Zirkondioxid enthält, auf einjer gegebenen Temperatur, und/oder \
Einwirkung einer gegebenen Belastung auf denselben, um eine Phasentransformation zwischen der tetragonalen und monoklinen Phase, und damit eine plastische Verformung zu bewirken, und wobei als weitere Schritte vorgesehen sind: Verbinden des auf diese Weise verformten Artikels mit einem anderen Element und Halten des auf diese Weise verbundenen Keramikartikels auf einer gegebenen Temperatur, so dass die ursprüngliche Form vor der plastischen Verformung wiederhergestellt wird.