DE3884613T2

DE3884613T2 - Komplexe keramische und metallische formkörper durch niederdruck-formgebung und trocknen durch sublimation.

Info

Publication number: DE3884613T2
Application number: DE88904796T
Authority: DE
Inventors: Angelica Karas; Bruce Novich; Cathryn Sundback
Original assignee: METALS PROCESS SYSTEMS BOULOGN; Ceramics Process Systems Corp
Current assignee: METALS PROCESS SYSTEMS BOULOGN; CPS Technologies Corp
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2008-04-12
Also published as: AU1729188A; JP3065087B2; JP2843348B2; JPH02503013A; DE3887140D1; EP0356461A1; DE3887140T2; JPH02503012A; WO1988007903A1; EP0356462B1; WO1988007902A3; KR960008882B1; AU1782588A; ATE95094T1; DE3884613D1; ATE100006T1; WO1988007902A2; KR890701250A; EP0356461B1; EP0356462A1

Description

Die Erfindung betrifft das Bilden komplex geformter Gegenstände durch Gefrierformen einer nichtwässrigen Aufschlämmung anorganischer, im allgemeinen keramischer und/oder metallischer Feststoffe durch Formen der Aufschlämmung in eine gewünschte Form und anschließendem Trocknen der gefrorenen Form durch zerstörungsfreie Verdampfung/Sublimation, um einen Grünling von angemessener Rohfestigkeit bereitzustellen. Das Formverfahren kann unter geringem Druck durchgeführt und der Grünling kann auf gebräuchliche Weise gesintert werden.
Komplex geformte, dreidimensionale, Hochleistungs-Keramikteile sind wesentliche strukturelle und elektronische Bestandteile für einen breiten industriellen Anwendungsbereich.
Hochleistungseigenschaften sind zum Beispiel Festigkeit, Zähigkeit, Gleichförmigkeit, Oberflächenbeschaffenheit, Widerstandsfähigkeit, optische Eigenschaften und thermische Ausdehnung. Diese und andere Eigenschaften werden insbesondere durch die Qualität des Ausgangsmaterials und durch die Art, in der sie verarbeitet werden, beinflußt. Faktoren, die die Herstellung von Hochleistungs-Keramiken für Hochleistungsanwendungen eingeschränkt haben, sind:
(i) geringe Festigkeit und Zuverlässigkeit, die von der niedrigen Qualität des Ausgangsmaterials und ungeeigneten Verarbeitungsverfahren herrühren und
(ii) hohe Kosten, die von den niedrigen Produktausbeuten, langen Verarbeitungszeit-Zyklen und dem hohen Kapitalaufwand für die Ausrüstung herrühren.
Zum Beispiel ist ein Aluminiumoxid-Gegenstand von hoher Festigkeit und hoher Leistungsfähigkeit einer, der gekennzeichnet werden kann durch einen voll verdichteten Körper, welcher homogen aus einheitlichen, submicronen Aluminiumoxid-Körnchen zusammengesetzt ist. Wenn durch eine Verfahrenstufe eine Struktur oder ein Defekt von kritischer Größe in die Mikrostruktur eingeführt wird, wird ein die Festigkeit mindernder Defekt erzeugt werden, der eine starke Abweichung von den eigentlichen oder den erwünschten Hochleistungs-Eigenschaften verursacht. Historisch gesehen wurden Keramiken nicht für Hochleistungs-Anwendungen aufgrund der schlechten Ausgangsmaterialien und des Einfügens eigenschaftseinschränkender Defekte durch unangebrachte Verarbeitung - wie vorstehend bereits erwähnt - verwendet. Erst vor kurzem haben die Keramik- Fachleute die Bedeutung sowohl des Ausgangsmaterials als auch der Verarbeitungs-Techniken auf die Eigenschaften des erzeugten Gegenstandes erkannt.
Typischerweise werden dreidimensionale, komplex geformte Keramik-Teile analog zu dem thermoplastischen Spritzgieß-Verfahren, bei dem ein keramisches oder metallisches Pulver in einer Mischung mit thermopolastischen Harzen bei hoher Drehkraft und hoher Temperatur compoundiert wird, hergestellt. Die erhaltene Mischung hat eine teigartige Konsistenz und deshalb wird auch das Compoundierungs-Verfahren allgemein als "Kneten" bezeichnet. Eine homogene Teilchen-Dispersion ist schwierig und langwierig in einem derartigen System zu erreichen und sie war traditionell eine Quelle mikrostruktureller Defekte wie Löchern und ungleichförmiger Teilchenpackung. Die Mischung wird anschließend in eine Hochdruck-Spritzgießmaschine, gebräuchlicherweise in Form von Granulaten oder Pellets eingegeben. Die verwendete Spritzgießmaschine und die verwendeten Gießformen sind üblicherweise groß und teuer, da die Spritzdrücke von ungefähr 1,72 x 10&sup7; Pa bis 2,07 x 10&sup8; Pa (2500 psi bis 30000 psi) reichen und somit Zuhaltedrücke der Formen im Bereich von "zehnfachen Tonnen" erfordern. Beim Eingeben der Pellets in die Spritzgießmaschine werden sie aufgeschmolzen und durch einen Anguß in den Formenhohlraum eingespritzt. Die hohe Viskosität und die teigartige Konsistenz der Form-Zusammensetzung kann Schweißnähte oder Zusammenlauflinien, Anbindungen, Anguß- und Trennfugen-Strukturen ergeben, die alle eigenschaftsmindernde Defekte erzeugen können. Nachdem das Teil geformt ist, wird die thermoplastische/keramische Zusammensetzung einer Bindemittelentfernung unterworfen, welches ein langwieriges (charakteristischerweise Tage benötigendes), teures und nachteiliges Verfahren darstellt, insbesondere für eine aus feinen Teilchen bestehende Matrix, die typisch für einen keramischen Hochleistungskörper ist. Anfänglich kann die Bindemittelentfernung zur Bläschenbildung, Schichtentrennung und Blasenbildung des Teils ( da typischerweise 40 -Vol.-% des Composits ein Kunststoffmaterial ist, das aus einem feinporösen Körper entfernt wird) führen. Die Bindemittelentfernung wird üblicherweise durch Erhitzen des Polymer/Keramik-Composits über den Erweichungspunkt des Polymeren hinaus durchgeführt; demgemäß ist die Maßtoleranz schwer steuerbar, da Flüssigkeiten aus der erweichenden Composit-Matrix austreten, was auch häufig mit der Bildung innerer Drücke aufgrund von Polymer-Vergasungen (durch Verdampfung oder Pyrolyse-Reaktionen) zusammentrifft. Nach der Bindemittelentfernung wird der poröse, teilchenförmige Körper bei hohen Temperaturen gesintert, so daß die Teilchen zusammenschmelzen können, wobei sich eine dichte, feste Keramik bildet, die ungefähr 20 % kleiner ist als das vorgesinterte (grüne), teilchenförmige Teil. Eine abschließende maschinelle Bearbeitung ist im allgemeinen aufgrund von geringer Maßtoleranz, Trennfugen und Angußrückständen, die auf dem gebrannten Teil zurückbleiben, notwendig. Darüberhinaus überträgt dieses maschinelle Verfahren Defekte auf das gebrannte Teil, wodurch eigenschaftsmindernde, insbesondere die Festigkeit mindernde, Defekte gebildet werden.
Ein alternativer Zugang zum thermoplastischen Harzformen war, bei tiefen Temperaturen schmelzende Wachse von niedriger Viskosität anstatt von thermoplastischen Harzen auch für das Niederdruck-Spritzgießen zu verwenden; Probleme bestehen jedoch fort wie solche, die mit der Dispersion, der Bindemittelentfernung, der Bearbeitung, der Rohfestigkeit und der Maßtoleranz verbunden sind.
Geschichtlich gesehen haben die Forscher die Grenzen erkannt, die das Bindemittel der Verarbeitung von komplex geformten, dreidimensionalen Teilen auferlegte. Die Technik begann später zu verstehen und es zu schätzen, daß das Bindemittel, welches die Bildung der keramischen und metallischen Teilchen in eine Form und spätere Handhabung erlaubte, auch der Grund war für viele wirtschaftliche und Anwendungsprobleme. Rivers, US Pat. Nr. 4 113 480 entwickelte ein Spritzgießverfahren auf wässriger Basis, ausschließlich für Metallpulver unter Verwendung von 1,5 bis 3,5 Gew.-% (auf Metallpulver-Basis) eines Methylcellulose- Additivs von hoher Viskosität, um die Rohfestigkeit zu gewährleisten.
Die erhaltene Mischung aus Metallpulver, Wasser und Methylcellulose hat eine "Kunststoffmassen"-Konsistenz und kann bei 5,52 x 10&sup7; Pa (8000 psi) spritzgegossen werden.
Die geformte Masse wird dann thermisch getrocknet und der Grünling wird auf herkömmliche Weise gesintert. Obwohl bei diesem besonderen Verfahren kein Bindemittel-Ausbrand erfolgte, bleiben weiterhin Defekte bestehen, ebenso wie die mit der Dispersion und dem Formen einer hochviskosen Mischung und dem Einbau einer notwendigen, aber schwierigen, thermischen Trocknungsstufe verbundenen Kosten.
Die Verwendung einer gefrierbaren Formvorrichtung wurde als alternative Methode zum Gießen oder Formen, ohne Verwendung von thermoplastischen Trägern untersucht. Es wurde gezeigt, daß sublimierendes Trocknen durch Gefriertrocknung (Lyophilisierung) weniger zerstörend auf die Teilchentextur des Grünlings während des Trocknens ist. A.Kwiatkowski et al. "Preparation of Corundum and Steatite Ceramics by the Freeze Drying Method,"Ceramurgia International", Band 6, Nr. 2, Seiten 79-82 (1980). Ein derartiges Verfahren wurde von Nesbit, US Pat. Nr. 2 765 512 beschrieben, in dem das Gießen einer keramischen Form aus einem dicken Schlicker, der einen wasserstoffbindenden Träger (wie Wasser), ein Gefrierschutzmittel und Keramikteilchen enthielt, die anschließend, während sie in der Gießform waren, in eine Form gefroren wurden, beschrieben wird. Das sich ergebende gefrorene Teil wurde entformt, bei Raumtemperatur und Druck getrocknet und anschließend gebrannt. Downing et al, US Pat. Nr. 3 885 005 goß grob gekörnte, feuerfeste Formen aus einem Schlicker, der 70 % Keramikteilchen einer Maschenweite von gröber 200, Wasser und ein Siliciumdioxid-Solbindemittel enthielt. Die sich ergebende, gegossene Form wurde anschließend gefroren, wodurch das Siliciumdioxid geliert wurde und die feuerfesten Teilchen zusammmenzementiert wurden. Das Restwasser wurde gefroren, das Teil entformt und auf 93,5 ºC (200 ºF) erhitzt, um das Teil aufzutauen und zu trocknen. Tomilov, G.M., und T.V. Smirnova, "Molding Quartz-Ceramic Articles Using an Aqueous-Slip Freezing Method", Glass & Ceramics, Nr. 10, Seiten 655-6 (1977) beschreiben ebenfalls das Gefrierformen eines keramisches Teils, das anschließend durch Anwendung von Wärme getrocknet wird.
Dennery et al., US Pat.Nr. 3 567 520 formte bei der Herstellung von metallischen Teilen aus pulvrigen Metallen eine Pastenmasse auf nichtwässriger Basis in ein Teil, das anschließend bei -51 ºC (-60 ºF) gefroren und anschließend gefriergetrocknet wurde, um die thermischen Trocknungsspannungen, die destruktiv auf das Teil wirken würden, zu überwinden. Maxwell et al., US Pat. Nr. 2 893 102 goß und formte dickere Teile aus einem wässrigen keramischen Schlicker, wobei der Schlicker und die Form in einem CO&sub2;-Bad gefroren wurden, gefolgt von Gefriertrocknen und Sintern.
Als leichte Abweichung vom bisher beschriebenen Stand der Technik, beschrieben Weaver et al., US Pat. Nr. 4 341 725 die Verwendung eines Gefrierschutzmittels als Additiv in einem Suspensionsmittel mit Wasserstoffbindungen, um das Eiskristallwachstum zu inhibieren, das nach dem Trocknen starke festigkeitsmindernde Defekte verursachen kann. Weaver et al. behaupten, daß der vorhergehende Stand der Technik Gegenstände von "geringer Leistung" ergeben würde, die mit Kratzern übersäht sind, die wiederum von der Eiskristallbildung stammen. Weaver et al. behaupteten, daß bei der Verwendung von Additiven mit Wasserstoffbindungen in einem Träger mit Wasserstoffbindungen, die Größe der gebildeten Eiskristalle auf eine Größe von ungefähr 20-50 um (2,0-5,0 x 10&supmin;&sup5; m) begrenzt werden.
Takahashi beschreibt in den europäischen Patentanmeldungen Nr. 160 855 und Nr. 161 494 ein Verfahren zum Gefrier-Druckformen anorganischer Pulver. Dieses Verfahren umfaßt das Bereitstellen eines geflockten Ausgangsmaterials, Formen des Ausgangsmaterials unter hohem Druck (wenigstens ungefähr 1,9 x 10&sup7; Pa (200 kgf/cm²; 2800 psi), Verfestigen des geformten Ausgangsmaterials (einschließlich des Entfernens eines Teils des flüssigen Trägers und Gefrieren unter Druck, um eine gefrorene Form zu bilden; die sich ergebende Form wird getrocknet, z.B. durch Gefriertrocknung und anschließend auf übliche Weise gesintert. Neben der Notwendigkeit des Hochdruck-Formens und der Verfestigung, hat das Verfahren von Takahashi einen weiteren Nachteil, den, daß es auf Teilchen beschränkt ist, die eine Größe von nicht mehr als ungefähr 1 (ein) um (10&supmin;&sup6; m) beschränkt ist. Im allgemeinen zeigt eine genaue Prüfung dieser beiden europäischen Patentanmeldungen, daß das Verfahren ausgelegt ist, um Volumenausdehnungen beim Gefrieren durch Verwendung mechanischer Mittel zu überwinden oder zu vermeiden.
Weiterhin gelangt Takahashi zu einem sogenannten Gegenstand von "hoher Dichte", die für Aluminiumoxid mit ungefähr 85 % der theoretischen Dichte - weit unterhalb der 98 % der theoretischen Dichte, die für Hochleistungs-Anwendungen des Aluminiumoxids charakteristisch ist - beschrieben ist.
Im US Pat. Nr. 3 330 892 beschreiben Herrman et al. ein Verfahren zur Bildung gesinterter Gegenstände aus einer geformten Mischung eines anorganischen Pulvers und einem geschmolzenen organischen Bindemittel. Das organische Material ist bei Raumtemperatur fest und wird auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes erhitzt, um das Vermischen mit dem anorganischen Pulver zu erleichtern.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden eines Gegenstandes bereitgestellt, umfassend die Schritte:
a) des Bereitstellens einergut dispergierten Aufschlämmung, die anorganische, sinterfähige Teilchen, einen nichtwäßrigen Träger und ein Dispergiermittel umfaßt,
b) des Formens der Aufschlämmung,
c) des Erniedrigens der Temperatur, um aus der geformten Aufschlämmung ein verfestigtes Stück zu bilden,
d) des Entformens und Trocknens des resultierenden verfestigten Grünlings und
e) des Sinterns des Grünlings zur Bildung des gewünschten Gegenstandes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung wenigstens 35 Vol.-% anorganische sinterfähige Teilchen umfaßt und eine Viskosität von nicht mehr als 1,0 Pa s bei 100 s&supmin;¹ hat, daß die Aufschlämmung bei einem Druck von nicht mehr als 6,9 x 10&sup6; Pa geformt wird und daß die Volumen-Änderung beim Einfrieren nicht mehr als ±10 % beträgt, wobei die Dichte des gesinterten Gegenstandes wenigstens 95 % der theoretischen Dichte beträgt.
In einer Ausführungsform wird die Aufschlämmung in eine Form eingespritzt, die bereits unter den Gefrierpunkt der Masse abgekühlt wurde. Andere Ausführungsformen umfassen die Verwendung einer Masse, die normalerweise bei Raumtemperatur fest ist sowie die Anwendung einer gleichzeitigen Sublimation und Verdampfung, um das verfestigte Teil zu trocknen.
Ein Bestandteil dieses Verfahrens ist die Möglichkeit der Verwendung feiner Teilchen (z.B. im Submicron-Bereich), wodurch eine Sinterung bei niedrigeren Temperaturen aufgrund der Dichte und der Gleichförmigkeit des Grünlings möglich ist. Weiterhin ermöglicht das Verfahren das Vermeiden des üblichen Bindemittelentfernungsschritts und, da der Grünling mit einer hohen Maßtoleranz geformt werden kann, vermindert oder macht die Verarbeitungsschritte überflüssig; beide Schritte sind traditionelle Quellen für Defekte, die zu einer Ungleichmäßigkeit des endgültigen Teils führen. Darüberhinaus können Gegenstände mit größeren Querschnitten unter Verwendung der Erfindung gebildet werden, während ebenso eine hohe Oberflächen-Detailnachbildung und -auflösung erhalten wird. Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung ist die Möglichkeit einen Grünling mit ausreichender Rohfestigkeit zur Handhabung und Entformung zu bilden.
Andere Bestandteile der Erfindung, insbesondere in bezug auf die Verwendung eines nicht-wässrigen Trägers schließen eine einfache Formtrennung, weniger oder keine Volumenausdehnung beim Gefrieren, die Fähigkeit für eine bessere (und ein größerer Bereich für die Formgebung) Formgebung, Gefrier- und Trocknungstemperaturen, schnellere Trocknung und die Fähigkeit mit Wasser nicht verträgliche Materialien zu verarbeiten ein. Obwohl nicht alle nicht-wässrige Träger alle diese Eigenschaften aufweisen werden, sind selbst für sich allein genommen diese Eigenschaften wichtige und vorteilhafte Erwägungen für die Bereitstellung eines ökonomisch durchführbaren Verarbeitungssystems.
Weitere Bestandteile der Erfindung leiten sich von der Fähigkeit ab, eine Auschlämmung bei niedrigen Drücken von weniger als 6,9 x 10&sup6; Pa (1000 psi) und herab bis zu 6,9 x 10&sup5; Pa (100 psi) oder sogar weniger zu bilden. Derartige Bestandteile umfassen geringere Ausrüstungskosten für die Bearbeitung der Formen und Spritzgießmaschinen und verminderte Formenabnutzung. Im allgemeinen stellt die Fähigkeit zum Einspritzen bei geringen Drücken ein einfacheres und zeitlich gesehen wirksameres Verfahren bereit.
Die Erfindung stellt ebenfalls einen keramischen oder metallischen Gegenstand bereit, der eine gleichförmige, homogene Zusammensetzung, eine glatte, strukturlose Oberflächenbeschaffenheit, eine dichte oder gleichförmig-poröse, defektfreie Mikrostruktur, eine strukturlose Oberfläche und eine hohe Maßtoleranz besitzt. Im wesentlichen stellt die Erfindung die Fähigkeit dar, Defekte im Bereich der Teilchengröße zu steuern, im Gegensatz zu den Defekten im Bereich von 2,0-5,0 x 10 m (20-50 um), die bisher gemäß dem Stand der Technik auftraten. Die Erfindung wird nachstehend detaillierter in Hinblick auf verschiedene spezifische Ausführungsformen beschrieben.
Die Erfindung ist eine Abweichung von der mitangemeldeten US- Patentanmeldung Serien Nr. 125 643, angemeldet am 25.Nov. 1987 und der entsprechenden europäischen Anmeldung (PCT) (Veröffentlichungs-Nr. 0 356 461), deren Offenbarung hierin durch Referenz aufgenommen ist. Diese Erfindung ist speziell auf wässrige Systeme ausgerichtet, die ein Gefrierschutzmittel und ein Dispersionsmittel umfassen.
Die Erfindung ist insbesondere ausgerichtet auf nicht-wässrige Systeme zur Bildung komplex geformter, keramischer und metallischer Teile aus einer bei niedrigem Druck einspritzbaren Aufschlämmung. Im allgemeinen ist die Aufschlämmung aus sinterfähigen, anorganischen Teilchen, einem Träger und einem Dispersionsmittel zusammengesetzt.
Die sinterfähigen Teilchen können keramisch, metallisch oder eine Kombination der beiden sein. Beispielhafte keramische Zusammensetzungen umfassen - sind jedoch nicht darauf beschränkt - Oxide, Carbide, Nitride, Silicide, Boride, Silicate, Titanate, Zirconate, und dgl. und deren Gemische von Aluminium, Barium, Be-ryllium, Bor, Calcium, Lanthan, Blei, Silicium, Wolfram, Titan, Zirconium und deren Gemische. Beispielhafte metallische Zusammensetzungen umfassen -sind jedoch nicht darauf beschränkt- Aluminium, Nickel, Eisen, Titan, Kupfer, Wolfram, Molybdän, Be- ryllium und deren Gemische und Legierungen wie Stähle (z. B. rostfrei, gering legiert, Kupfer, Silicium und dgl.), Messing, Bronze usw.
Die Teilchen haben vorzugsweise einen Teilchengrößenbereich von ungefähr 0,1 um (0,1 x 10&supmin;&sup6; m) bis zu ungefähr 150 um (1,5 x 10&supmin;&sup4; m) (ungefähr 100 mesh), obwohl wir unter Anwendung der Erfindung sowohl feinere als auch gröbere Teilchen geformt haben. Die Oberfläche der Teilchen kann von weniger als 1 m²/g bis zu mehr als 100 m²/g (B.E.T.), mit einem bevorzugten Wert von nicht mehr als ungefähr 25 m²/g, betragen.
Zur Vereinfachung wird der Ausdruck "Keramiken" verwendet, um die Erfindung zu erläutern und es soll verstanden werden, daß der Ausdruck sowohl keramische und metallische Teilchen als auch Mischungen derselben mitbezeichnet; so faßt die Erfindung auch die Herstellung von Composit-Strukturen ins Auge. Natürlich wird ein verdichteter Gegenstand, der aus einem Metallpulver geformt wurde, ein Metall und nicht eine Keramik sein und die Sinterbedingungen für verschiedene Metalle und keramische Zusammensetzungen, obwohl durch den Fachmann aus Literaturreferenzen einfach bestimmbar, werden von der besonderen Zusammensetzung abhängen. Nichtsdestoweniger ist die Erfindung auf die Bildung dichter Gegenstände aus anorganischen Pulvern, die vorzugsweise metallisch, keramisch oder deren Mischungen sind, anwendbar.
Der Träger ist nicht-wässrig und vorzugsweise flüssig bei den gewünschten Ansatz- und Formungsstufen der Verfahrenstechnik. Nichtsdestoweniger, wie nachstehend ausführlicher erklärt, kann der Träger bei Raumtemperatur und -druck ein Feststoff sein, in welchem Fall ein flüssiger Schlicker durch Erhitzen der Mischung aus dem Träger, den Teilchen und dem Dispersionsmittel gebildet wird. Der Träger sollte sowohl chemisch als auch zur Vermeidung von Flockenbildung mit den Teilchen kompatibel sein; der Träger sollte auch mit dem Dispersionsmittel kompatibel sein. Dies sind ausreichende Kriterien zur Herstellung eines einspritzbaren Schlickers; jedoch werden, wie nachstehend erläutert wird, andere Kriterien zu Faktoren, gemäß anderen Aspekten der Erfindung.
Während die Erfindung in erster Linie durch die nachstehenden Beipiele erläutert wird, umfassen beispielhafte Träger - sie sind jedoch nicht darauf beschränkt - Propanal, Methylethylketon, Cyclohexanon, Methanol, Ethanol, Propanol, Glycerin, Neopentylalkohol, Ameisensäure, Formamid, Pyridin, Dioxan, Methan (einschließlich Clathrate), Ethan, Butan, Isobutan, Hexan, Cyclohexan, Acetonitril, Acetamid, &epsi;-Caprolactam, Crotonsäure, Phenol und deren kompatible Gemische, die mit dem Pulver kompatibel sind.
Das Dispersionsmittel kann eines einer Vielzahl von wohlbekannten Dispersionsmitteln sein und wird typischerweise empirisch für ein gegebenes System ausgewählt. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Dispersionsmittel, die, wie wir gefunden haben, gut verwendbar sind, umfassend, jedoch nicht darauf beschränkt, Dispergiermittel aus polymeren Polyelektrolyten auf Acrylsäure- Basis (z. B. EMCOL CC-55, ein kationisches Polypropoxy-quarternäres Ammoniumacetat, erhältlich von Witco Chem. Co., Perth Amboy, NY), oxidierte Triglyceride (z. B. Fischöl, obwohl die Qualitätskontrolle häufig wechselnde Ergebnisse liefert), Sorbitan-Ester (z. B. SPAN 85, ein Sorbitantrioleat, erhältlich von ICI Americas, Wilmington, DE und ein Sorbitanmonooleat), Phosphat-Ether (z. B. GAFAC RE-610, ein anionisches Polyoxyethylen- Nonylphenyletherphosphat, erhältlich von GAF, Wayne, NJ) und Diester (z. B. AEROSOL OT, ein Dioctylester des Natriumsalzes der Bernsteinsäure, erhältlich von American Cyanamid, Danbury, CT) und dgl. Andere Dipersionsmittel umfassen Aminoxide, Alkylbetaine, Verbindungen auf Silicium-Basis (z. B. γ-Aminopropylmethoxysilan) und ähnliche Verbindungen, die in Hinblick auf die keramische und/oder metallische Zusammensetzung inert sind. Das Dispersionsmittel liegt in einer wirksamen Menge vor, um ein gut dispergiertes System zu bilden. Im allgemeinen ergibt dies ungefähr 0,5 bis ungefähr 5,0 Gew.-% Dispersionsmittel in der Aufschlämmung, noch bevorzugter ungefähr 1,5 bis 2,7 Gew.-%.
Die Aufschlämmung kann auch wahlweise ein inneres Gleitmittel zum Entformen enthalten. Derartige Entformmittel umfassen Verbindungen wie Ölsäure, Stearinsäure, Wachse wie Polyethylenglycol und dgl. und deren Gemische. Derartige Verbindungen sind Stand der Technik und bei ihrer Verwendung hierbei sollten sie mit den anderen Bestandteilen der Aufschlämmung kompatibel sein. Das Entformmittel, falls verwendet, liegt vorzugsweise in Mengen von ungefähr 1 bis ungefähr 3 Vol.-% vor.
Die Aufschlämmung kann ebenfalls ein gebräuchliches Sinterhilfsmittel wie Yttriumoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid und dgl., in Abhängigkeit von der spezifischen Teilchenzusammensetzung oder Mischung enthalten. Zum Beispiel können 2 bis 3 Gew.-% an Y&sub2;O&sub3; für AIN-Pulver, bezogen auf die Gewichtsmenge der Teilchen, vorliegen.
Im allgemeinen werden die drei Komponenten unter einer hohen Schergeschwindigkeit vermischt, um die Teilchen in primäre Teilchen zu dispergieren und um einen einspritzbaren Schlicker bereitzustellen; die Teilchen sind gut dispergiert, wenn sie in der Aufschlämmung als primäre Teilchen (im Gegensatz zu Agglomeraten und Flocken) vorliegen. Die Teilchenmaterialien sind in dem Schlicker in einer Menge von wenigstens 35 Vol.-%, vorzugsweise wenigstens 35-50 Vol.-% vorhanden. Das Vermischen unter hoher Schergeschwindigkeit kann durch Verwendung einer Dispersionsvorrichtung, vorzugsweise einer üblichen Mühle wie einer Sweco-Mühle (erhältlich von Sweco, Inc., Los Angeles, CA), durchgeführt werden. Die Schlicker-Viskosität soll nicht mehr als 1000 cP (1,0 Pa s) und vorzugsweise (wie in einigen der nachstehenden Beispiele beschrieben) herab bis zu weniger als 100 cP (0,1 Pa s) betragen. Nichtsdestoweniger ist es ausreichend, wenn die Aufschlämmung bei Drücken von weniger als ungefähr 6,9 x 10&supmin;&sup6; Pa (1000 psi) einspritzbar ist. Andere Verfahren zur Herstellung von Aufschlämmungen sind in den ebenfalls angemeldeten U.S.Patentanmeldungen Ser.Nr. 856 803, angemeldet am 25. April 1986; 036 377, angemeldet am 9. April 1987 und 045 684, angemeldet am 1. Mai 1987, beschrieben, auf deren Offenbarungen hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Der einspritzbare Schlicker wird anschließend in eine gewünschte Form gebracht. Insbesondere umfaßt dieses Verfahren die Stufen des Bereitstellens einer Menge des Schlickers in einer gewünschten Form und der Fixierung dieser Form; die erstere Tätigkeit wird Formgebung genannt, die letztere wird Verfestigung genannt. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß diese Tätigkeiten nicht notwendigerweise getrennt voneinander sind und daß man die eine gänzlich oder teilweise mit der anderen verbinden kann.
In Bezug auf die niedrige, einspritzbare Viskosität des Schlickers, kann er unter niedrigem oder gar keinem Überdruck in die gewünschte Form gebracht werden. Zum Beispiel kann der Schlicker gegossen werden, z. B. durch Bandgießen, oder er kann spritzgegossen werden. Die übliche thermoplastische Spritzgieß- Technologie bezeichnet "niedrige Drücke" als Drücke von ungefähr 3,5 x 10&sup7; Pa (5000 psi). Für Keramiken wird ein Niederdruckverfahren (ungefähr 6,9 x 10&sup5; Pa (100 psi)] von Anders F. Hendriksen in "Manufacturing Intricately Shaped Oxide Ceramics Using Low Pressure Injection Technique", Advanced Ceramics '87 Conference Papers, gefördert durch Soc. of Mfg. Eng. Nr. EM 87-104 (1987), diskutiert. Dieses Verfahren umfaßt die Bereitstellung eines Schlickers, der aus keramischen Teilchen, einem oberflächenaktiven Mittel und einem geschmolzenen Wachs besteht, und die Beibehaltung des Schlickers unter Rührung, um ihn in einen Zustand einer hochviskosen Flüssigkeit zu überführen; qualitativ so zu beschreiben, als ob er eine Viskosität irgendwie zwischen der einer dicken Latexfarbe und einem Sahnebonbon besitzt; wobei das Wachs von dem verfestigten Teil durch ein nicht offenbartes, eigenes Verfahren entfernt wird.
Für die Aufgaben der Erfindung umfassen die niedrigen Drücke solche von ungefähr 6,9 x 10&sup6; Pa (1000 psi) bis herab ungefähr zum atmos-phärischen Druck (1,0 x 10&sup5; Pa), wobei der letztere im wesent-lichen ein Formen unter einem Druck von null bedeutet. Die Fähigkeit unter niedrigem Druck zu formen, wie vorstehend diskutiert, ergibt ökonomische Vorteile, indem die Notwendigkeit für eine teuerere Hochdruckausrüstung und für eine teuerere Werkzeugausrüstung, die für derartige Apparaturen notwendig ist, vermindert wird. Zusätzlich erleichtert ein einspritzbarer Schlicker das Füllen der Form und ist somit vorteilhaft zur Herstellung von z. B. geformten, komplexen Formen.
Nach der Bildung der Aufschlämmung (z. B. eine gewünschte Menge der Aufschlämmung wird in eine gewünschte Form geformt), wird die geformte Aufschlämmung in dieser Form durch Verfestigung des nicht-wässrigen Trägers fixiert. Es gibt viele Ausführungsformen für die Verfestigung, einschließlich dem Abkühlen einer Form, in welche der Schlicker vorher eingespritzt worden war, und dem Einspritzen des Schlickers in eine abgekühlte Form, wobei die letztere eine bevorzugte Ausführungsform ist. Der benutzte Begriff Abkühlen bedeutet hierbei die Schaffung einer Temperatur unterhalb dem Gefrierpunkts des Trägers. In einer Ausführungsform, in der der Träger bei Raumbedingungen (oder irgendeiner anderen erwünschten Referenzbedingung) fest ist, wie z. B. Neopentylalkohol, kann der Träger und somit die Aufschlämmung durch Anwendung von Hitze flüssig gemacht werden. Anschließend kann zum Beispiel die "geschmolzene" Aufschlämmung in eine geheizte, verschlossene Form eingespritzt werden und die Verfestigung kann durch Entfernen der Wärmequelle, d.h. Abkühlen der Form, erreicht werden. In jeder Ausführungsform ist das Ergebnis des Verfestigungs-Unterverfahrens ein verfestigtes Teil; im Unterschied zum Grünling enthält das verfestigte Teil noch den Träger, obwohl hauptsächlich als feste Phase.
Es wird zudem bevorzugt, daß die Verfestigungsgeschwindigkeit so schnell - wie auf vernünftige Weise möglich - ist, da dies die Gesamtgeschwindigkeit des Verfahrens erhöht und obwohl es nicht erwünscht ist an eine bestimme Theorie gebunden zu sein, scheint dies durch die Verfestigung bedingte Defekte zu vermin-dern.
An diesem Punkt sind einige Aspekte der Form- und Verfestigungs-Unterverfahren erwähnenswert. Das verfestigte Teil kann nicht vollständig "ausgefroren" sein; d. h. es können Mikrotäschchen des Trägers als Flüssigkeit vorliegen. Obwohl es nicht erwünscht ist an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die einspritzbare und eingespritzte Aufschlämmung im Makro- und Minimaßstab gut dispergiert sein wird, jedoch im Mikromaßstab (z. B. im Teilchendurchmesser-Bereich) kann eine lokalisierte Oberflächenchemie vorliegen und somit kann in der kontinuierlichen Phase eine unterschiedlich lokalisierte Oberflächenchemie vorliegen, die die Bildung von Flüssigkeits-Mikrotäschchen erlaubt. Wichtig ist, daß diese Mikrotäschchen wohl verteilt in dem verfestigten Teil sind. Zusätzlich, obwohl es nicht erwünscht ist sich auf eine bestimmte Theorie festzulegen, wird angenommen, daß die Gefriergeschwindigkeit eine Auswirkung auf die Verteilung dieser Mikrotäschchen, ebenso wie auf die Mikrostruktur des verfestigten Teils und dem sich ergebenden Grünling, hat. Jedoch sollte zu unseren beobachtungen bemerkt werden, daß eine annehmbare Gefriergeschwindigkeit eine Funktion der Volu-menfraktion der Feststoffe ist und daß eine höhere Feststoffbeladung eine langsamerere Gefriergeschwindigkeit ohne das Auftreten von Defekten im Grünling tolerieren kann, obwohl flüssige Mikrotäschchen doch noch erzeugt werden.
Auf jeden Fall besitzt das verfestigte Teil eine im wesentlichen gleichmäßige Zusammensetzung (einschließlich sowohl der Mengen an Teilchen, Träger und Dispergiermittel als auch in bezug auf die verschiedenen Phasen, wenn eine zweite, flüssige Phase in irgendeinem nennswerten Ausmaß vorliegt) und es kann auf einfache Weise gehandhabt werden. Ein anderer Aspekt der Erfindung ist der, daß diese zwei Unterverfahren (Formen und Verfestigen) in einer geschlossenen Form (d. h. ein im wesentlichen abgeschlossenes Volumen, außgenommen Abzügen, die das Entweichen von Luft während des Formens gestatten) durchgeführt werden können. Selbst wenn eine gewisse Volumenänderung beim Gefrieren auftreten sollte, die sogar so viel wie ungefähr ± 10 Vol.-% betragen kann, kann das verfestigte Teil getrocknet und gesintert werden, was in der Tat überraschend ist, wenn man bedenkt, was von Forschern wie z. B. Weaver et al. vorschlagen wird.
Das verfestigte Teil wird anschließend entformt und getrocknet. Das Trocknungs-Unterverfahren ist im wesentlichen die zerstörungs-freie Sublimation des Trägers. Der Träger muß jedoch, wie vorstehend erwähnt, nicht vollständig verfestigt werden. Demgemäß kann eine gewisse Verdampfung das Sublimations-Trocknungsverfahren begleiten. Zusätzlich können bei Verwendung eines Zwei- oder Multikomponententrägers in Abhängigkeit von den Trocknungsbedingungen, bestimmte Komponenten vorzugsweise eher schmelzen und verdampfen als sublimieren. Das Trocknen wird in einer Umgebung erreicht, die einen Unterdruck aufweist, und das in der Umgebung einen Kondensator bei einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunkts des Trägers aufweist. Die Geschwindigkeit der Gefriertrocknung wird durch die Form und Dicke des Teils (z. B. ein Band wird schneller als eine Kugel desselben Systems trocknen), die Kondensatortemperatur (je niedriger die Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes des Trägers ist, umso schneller die Geschwindigkeit), die Sublimationswärme des Trägers (einschließlich der Schmelzwärme und/oder der Verdampfungswärme, sofern eine gleichzeitige Verdampfung vorliegt), den Dampfdruck des Trägers bei der Temperatur des verfestigten Teils, der mittleren Porengröße des Teils (die den Massetransport des Trägers durch das Teil und zur Oberfläche des Teils beeinflußt) und andere ähnliche Faktoren beeinflußt. In Übereinstimmung mit den vorhergehenden Diskussionen, mag es einige Systeme geben, bei denen es vorteilhaft wäre, die Verarbeitung bei erhöhten Temperaturen und Drücken durchzuführen und anschließend die Sublimationstrocknungs-Unterverfahren bei Raumtemperatur und -druck durchzuführen. Demgemäß umfaßt das vorliegende Trocknungs-Unterverfahren, das was üblicherweise "Gefriertrocknen" genannt wird und breiter gefaßt, das - vorwiegend durch Sublimation - Entfernen des im wesentlichen verfestigten Trägers, ungeachtet der vorherrschenden Temperatur und des vorherrschenden Drucks. Zusätzlich kann das Trocknungs-Unterverfahren, da das Formen in einer ge-schlossenen Form durchgeführt werden kann, mit dem verfestigten Teil noch in der Form ausgeführt werden. Ebenfalls, obwohl es nicht erwünscht ist, sich auf eine bestimmte Theorie festzulegen, wird angenommen, daß das Dispersionsmittel (das nicht in einem nennenswerten Maß sublimiert oder verdampft) als Verstärkungsmittel der Rohfestigkeit und -zähigkeit wirkt, obwohl es in einer Menge vorliegt, die wesentlich geringer ist als die eines üblichen Bindemittels sein würde (z. B. 2 Gew.-% gemäß der Erfindung, gegenüber 35 Gew.-% bei für ein übliches polymerisches Bindemittel).
Das Vorhergehende beschreibt also im allgemeinen unsere Erfindung. Wir haben auch entdeckt, daß es die Erfindung ermöglicht, Hochleistungs-Keramik- und Metallteile herzustellen: ein Hoch- leistungsteil, wie vorstehend erwähnt, sollte Eigenschaften aufweisen, die sich denen annähern, die dem Material innewohnen. Mittels der Erfindung lassen sich Gegenstände herstellen, die eine theoretische Dichte von 95 % (sogar 99 %) aufweisen und die keine Poren mit einer Größe von größer als ungefähr 20 Min (2,0 x 10&supmin;&sup5; m) besitzen, wobei ein Hochleistungs-Gegenstand von hoher Festigkeit bereitgestellt wird. Eine hohe Maßtoleranz ist eine andere Hochleistungs-Eigenschaft und die Erfindung kann Gegenstände bereitstellen die eine Maßtoleranz von < ± 0,5 % und eine Oberflächenrauhigkeit im geformten Zustand von ungefähr < 2,03 um [2,03 x 10&supmin;&sup6; m (80 microinch)] aufweisen. Eine weitere Hochleistungs-Eigenschaft ist die thermische Stoßfestigkeit, die durch die Gleichförmigkeit der Zusammensetzung verbessert wird, die in der Erfindung durch den Beginn mit einer gut dispergierten Aufschlämmung und der richtigen Verarbeitung derselben erreicht wird.
In jeder Ausführungsform kann der erhaltene, getrocknete Grünling auf übliche Weise gesintert werden. Derartige Techniken, einschließlich der Sinterungszeiten, Temperaturen und Drücke, sind wohl bekannt oder auf einfache Weise durch einen fachmännischen Keramiker oder Metallurgen (für Metallpulver) bestimmbar.
Die Erfindung wird weiterhin durch die nachstehenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel bechreibt die Herstellung eines mit 4 Leitschaufeln versehenen Rotors von 0,05 m (2,0") Durchmesser und 0,05 m (2,0") Höhe. Die Rotorgeometrie umfaßt eine hohle, konische Nabe, an die vier schraubenförmig ausgebildete Leitschaufein befestigt sind, die einen Winkel von 90º zwischen ihren Führungs- und Endkanten haben, wobei die Leitschaufeln eine Querschnittsdicke von ungefähr 6,4 x 10&supmin;³ m (0,25") aufweisen, die sich auf ungefähr 3,2 x 10&supmin;³ m (0,125") an ihren äußeren Kanten verjüngt.
Die anorganischen Teilchen waren Aluminiumnitrid-Pulver (als Qualitätsstufe C bezeichnet, erhältlich von Hermann C. Starck, Niederlassung Laufenberg, Berlin, Deutschland); Verunreinigungen umfassen N 29,9 %, C 0,1 %, O 0,1 % und Fe 0,05 % und wurde wie erhalten benutzt; das Pulver hatte einen Teilchengrößenbereich von ungefähr 2-4 um (2,0 x 10&supmin;&sup6; m) und eine B.E.T.-Oberfläche von ungefähr 4-8 m²/g. Dieses Pulver plus 2 Gew.-% (bezogen auf das Pulver) eines Dispersionsmittels (EMCOL CC-55, wie vorstehend beschrieben) und 2 Gew.-% eines Sinterungshilfsmittels (Yttriumoxid, wie vorstehend beschrieben) wurden mit Cyclohexan über Nacht auf einem Walzenmischer (Ende-über-Ende) vermischt, um eine Aufschlämmung herzustellen, die einen Feststoffgehalt von ungefähr 50 Vol.-% und eine Viskosität von ungefähr 650 cP (0,65 Pa s) bei 100 s&supmin;¹ aufweist. Nach dem Ansetzen und Mahlen wurde die gießfähige Suspension entlüftet und bei ungefähr 1,4 x 10&sup5; Pa (20 psi) in eine geschlossene Stahlform von fest-gelegtem Volumen, die vorher auf -78 ºC abgekühlt worden war, eingespritzt. Innerhalb weniger Minuten war die Suspension verfestigt, sie wurde auf einfache Weise entformt und gehandhabt. Das verfestigte Teil wurde in einem Gefriertrockner mit einer Kühlertemperatur von weniger als -40 ºC und in einer Trocknungsumgebung bei ungefähr 13,3 Pa (100 millitorr) getrocknet, um einen Grünling herzustellen, der anschließend bei ungefähr 1800 ºC während ungefähr 2 Stunden unter einer Stickstoffgas- Atmosphäre gesintert wurde. Der gesinterte Gegenstand besaß eine gleichförmige Korngröße und eine theoretische Dichte von > 99 % (3,24 g/cm³) und wies eine x-y-Schrumpfung von ungefähr 24,6 % und eine z-Schrumpfung von ungefähr 24,4 % auf.

Beispiel II

Das Verfahren des Beispiels I wurde wiederholt, unter Verwendung von etwa 60 Vol.-% Neopentylalkohol [(CH)&sub3;)&sub2;CCH&sub2;OH] als Träger (ein Feststoff bei Raumtemperatur; Schmp. = 52 ºC); ungefähr 40 Vol.-% Aluminiumoxid-pulver (mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,3 bis ungefähr 0,5 um (0,3 x 10&supmin;&sup6; m bis 0,5 x 10&supmin;&sup6; m) als anorganischen Telchen und mit einer Standardabweichung von weniger als ungefähr 50 % von der mittleren Teilchengröße (erhältlich unter der Bezeichnung CPS-X von Ceramics Process Systems Corp. Cambridge, MA) und etwa 2 Gew.-% Dispersionsmittel (EMCOL CC-55, wie vorstehend beschrieben). Das System wurde bei Raumtemperatur geformt und unter Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet. Der Grünling blieb intakt und wurde zu einer theoretischen Dichte von 98 % gesintert.

Beispiel III

Das Verfahren des Beispiels I wurde wiederholt, unter Verwendung von etwa 45 Vol.-% rostfreiem Stahlpulver als anorganischen Teilchen (als Special Steel Powder 316 bezeichnet, erhältlich von Pacific Metals Co. Ltd., Tokyo, Japan), etwa 2 Gew.-% Dispersionsmittel (EMCOL CC-55, wie vorstehend beschrieben) und etwa 55 Vol.-% Cyclohexan als Träger. Der Grünling war intakt und wurde zu einer theoretischen Dichte von > 95 % gesintert.

Claims

1. Verfahren zum Bilden eines Gegenstandes, umfassend die Schritte

a) des Bereitstellens einer gut dispergierten Aufschlämmung, die anorganische sinterfähige Teilchen, einen nicht-wäßrigen Träger und ein Dispergiermittel umfaßt,

b) des Formens der Aufschlämmung,

c) des Erniedrigens der Temperatur, um aus der geformten Aufschlämmung ein verfestigtes Stück zu bilden,

d) des Entformens und Trocknens des resultierenden verfestigten Grünlings und

e) des Sinterns des Grünlings zur Bildung des gewünschten Gegenstandes,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung wenigstens 35 Vol.-% anorganische sinterfähige Teilchen umfaßt und eine Viskosität von nicht mehr als 1,0 Pa s bei 100 s&supmin;¹ hat, daß die Aufschlämmung bei einem Druck von nicht mehr als 6,9 x 10&sup6; Pa geformt wird und daß die Volumen-Änderung beim Einfrieren nicht mehr als ±10 % beträgt, wobei die Dichte des gesinterten Gegenstandes wenigstens 95 % der theoretischen Dichte beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Aufschläinmung durch Spritzgießen geformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Teilchen in einer Menge von 35 bis 50 Vol.-% vorhanden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die Dichte des gesinterten Gegenstandes wenigstens 99 % der theoretischen Dichte beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin die Teilchen aus den Oxiden, Carbiden, Nitriden, Siliciden, Boriden, Silicaten, Titanaten, Zirconaten, und deren Gemischen, von Aluminium, Bariuin, Beryllium, Bor, Calcium, Lanthan, Blei, Silicium, Wolfram, Titan, Zirconium und deren Gemischen ausgewählt sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin die Teilchen aus Aluminium, Nickel, Eisen, Titan, Kupfer, Wolfram, Molybdän, Beryllium und deren Gemischen und Legierungen ausgewählt sind.

7. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der nicht-wäßrige Träger aus Propanal, Methylethylketon, Cyclohexanon, Methanol, Ethanol, Propanol, Glycerin, Neopentylglycol, Ameisensäure, Formamid, Pyridin, Dioxan, Methan (einschließlich Clathrat), Ethan, Butan, Isobutan, Hexan, Cyclohexan, Acetonitril, Acetamid, &epsi;-Caprolactam, Crotonsäure, Phenol und deren Gemischen ausgewählt ist.

8. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Dispergiermittel aus polymeren Polyelektrolyten auf Acrylsäure-Basis, oxidierten Triglyceriden, Sorbitan-Estern, Phosphat-Ethern, Bernsteinsäure-Diestern, Aminoxiden, Alkylbetainen, Verbindungen auf Silicium-Basis und deren Gemischen ausgewählt ist.

9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Dispergiermittel aus einem kationischen Polypropoxy-quaternären Ammoniumacetat, Fischöl, Sorbitantrioleat, Sorbitanmonooleat, einem anionischen Polyoxyethylen-nonylphenoletherphosphat, einem Dioctylester von Natrium-sulfobernsteinsäure, γ-Aminopropylinethoxysilan und deren Gemischen ausgewählt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 2 oder irgendeinem der Ansprüche 3 bis 9, soweit sie auf Anspruch 2 bezogen sind, worin die Temperatur der Form vor dem Einspritzen der Aufschlämmung erniedrigt wird.

11. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Aufschlämmung weiterhin ein Gleitmittel zum Entformen enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin das Gleitmittel aus Ölsäure, Stearinsäure, Polyethylenglycol und deren Gemischen ausgewählt ist.

13. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Dispergiermittel in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% der Aufschlämmung vorliegt.

14. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Aufschlämmung weiterhin ein Sinterungs-Hilfsmitel enthält.

15. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Teilchen eine Größe von 0,1 x 10&supmin;&sup6; bis 150 x 10&supmin;&sup6; m haben.