DE69014793T2 - Gesinterter keramischer Verbundkörper und Verfahren zu seiner Herstellung. - Google Patents

Gesinterter keramischer Verbundkörper und Verfahren zu seiner Herstellung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen gesinterten keramischen Verbundkörper mit verbesserter Zähigkeit und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Keramiksinterverbundkörpers.
  • Keramische Materialien werden seit langem als Feuerfestmaterialien und chemische Materialien verwendet, da sie gegen Korrosion und Hitze hochbeständig sind und eine hohe Härte aufweisen. Der letzte Fortschritt in der chemischen Technologie gestattet das Raffinieren und Synthetisieren hochreiner Materialien, und die Prozeßsteuerungstechnik ermöglicht die Herstellung von keramischen Materialien mit breit gestreuten Eigenschaften, die in Fachkreisen hohe Beachtung erlangten. Früher wurden hitzebeständige Legierungen für Anwendungen bei hohen Temperaturen oder in ungünstiger Umgebung, wie z.B. für Gasturbinenschaufeln, eingesetzt. Es bestand jedoch, in Anbetracht des jüngsten Markttrends, Bedarf an exzellenteren Hochtemperatur-Strukturmaterialien für höhere Leistungen. Keramik wird als ein wichtiges Material, das den Ansprüchen bei solchen Anwendungen gerecht wird, anerkannt, da sie in Bezug auf Hitze-, Säure- und Korrosionsbeständigkeit um vieles besser als andere Materialien ist.
  • Keramikmaterialien, wie Siliziumnitrid, Tonerde, Sliziumkarbid, sind im allgemeinen spröde, und viele dieser Materialien besitzen eine Bruchzähigkeit von 5 MNm-3/2 oder darunter. Vordem wurden verschiedene Versuche unternommen. die Zähigkeit von keramischen Materialien zu verbessern.
  • Eine Bemühung, ein keramisches Material zäher zu machen, umfaßt die Zugabe von nadelförmigen Komponenten, wie Whiskers, Fasern, oder ähnlichem als Verstärkungsmaterial, wie beschrieben in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 59-30770. Es wird angenommen, daß die Zähigkeit eines keramischen Materials mit einem solchen Verstärkungsmaterial durch den Rißdeflektionseffekt, wobei in der Keramik gebildete Risse durch darin dispergierte Whiskers oder ähnliches abgelenkt werden, oder den Whiskerpullouteffekt erhöht wird.
  • Es ist jedoch schwierig, nadelförmige Verstärkungsmaterialien in einem keramischen Material gleichmäßig zu dispergieren. Falls Fasern als Verstärkungsmaterial verwendet werden, neigen die dispergierten Fasern dazu, zu einem Faseragglomerat in der Keramik verknäuelt zu werden.
  • Die Japanische Patentanmeldung Nr. 59-25748 beschreibt ein Verfahren zur Erhöhung der Zähigkeit keramischen Tonerdematerials mit zugefügtem Zirkoniumoxid als Verstärkungsmaterial. Nach diesem geoffenbarten Verfahren bleibt Zirkoniumoxid in Tonerde als metastabiles, tetragonales System bis hinunter zu Raumtemperatur erhalten, und die mechanischen Eigenschaften des keramischen Materials bei Raumtemperatur werden durch Restdruckspannungen stark verbessert, die durch Volumsausdehnung um 4 % während der Kristallsystemumwandlung vom tetragonalen zu einem monoklinen System, infolge von Spannungen an Spitzenenden von gebildeten Rissen, verursacht werden.
  • Auch nach dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Erhöhung der Zähigkeit von Keramik reagieren jedoch. falls das keramische Material über einen längeren Zeitraum bei über 900ºC, was die Transformationstemperatur ist, der Atmosphäre ausgesetzt wird, Zirkoniumoxid und das Nichtoxid-Basismaterial in solchem Ausmaß miteinander, daß die Eigenschaften des Basismaterials nicht länger aufrechterhalten werden können. Als Folge davon wird der zuvor erwähnte Effekt der Zähigkeitserhöhung nicht erzielt.
  • Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 62-246865 beschreibt einen Sinterkörper aus Siliziumnitrid, wobei ein Seltenerdmetall, MgO und ZrO als Sinterhilfen zugesetzt sind. Die Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.63-100067 zeigt einen Sinterkörper aus Siliziumnitrid, der zwei oder mehrere aus Y&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3; enthält. Siliziumkarbid ist jedoch nicht als Verstärkungsmaterial enthalten.
  • Bei den Bemühungen, die Zähigkeit eines keramischen Materials mit dispergierten Whiskers, Fasern oder ähnlichem zu erhöhen, ist es schwierig, die Whiskers, Fasern oder ähnliches gleichmäßig zu dispergieren. Auch falls diese Verstärkungselemente relativ gleichmäßig dispergiert werden können, ist es, außer durch besondere Verarbeitung während des Herstellungsverfahrens, unmöglich, Keramiksinterverbundkörper mit guten Eigenschaften herzustellen. Der Einsatz von Whiskers, Fasern oder anderer Verstärkungsmaterialien ist sehr teuer. Für den Fall, daß Zirkoniumoxidteilchen zur Erhöhung der Zähigkeit dispergiert werden, wird bei hohen Temperaturen, wo keine Kristallsystemumwandlung erfolgt, kein Effekt der Zähigkeitserhöhung erzielt. Falls das keramische Material über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt wird, reagieren Zirkoniumoxid und das Nichtoxid- Basismaterial miteinander, und die Eigenschaften des Basismaterials werden nicht länger aurrechterhalten.
  • EP-A 0282879 beschreibt einen Keramiksinterverbundkörper mit einer keramischen Matrix aus Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid oder einem aus einer Reihe von anorganischen Oxiden, der sowohl Whiskers als auch Siliziumkarbid-, Siliziumnitrid-, Siliziumoxynitrid-, Tonerde- oder Zirkoniumoxidteilchen enthält. Die Whiskers besitzen einen Durchmesser von 0,1 - 5 um und die Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 5 - 60 um.
  • British Ceramic Proceedings, Vol. 45, 1989. Seite 187-198 vergieicht SiC- Plättchen- und Whiskerverstärkung einer SiN-Matrix. Die beschriebenen Plättchen besitzen einen Durchmesser von 20 - 70 um und eine Dicke von 1 - 10 um.
  • Kurz gesagt stellt die Erfindung einen Keramiksinterverbundkörper bereit, der durch Zugabe von Siliziumkarbidteilchen vorherbestimmter Form als Verstärkungsmaterial zu einem Basismaterial, das ein Oxid oder ein Nichtoxid ist, zäh gemacht ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Keramiksinterverbundkörpers bereit.
  • Die vorliegende Erfindung wird in den beigelegten Ansprüchen definiert.
  • Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin:
  • Fig. 1 ein Fließschema eines Verfahrens zur Herstellung eines Keramiksinterverbundkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 2(a) und 2(b) Ansichten von definierten Dimensionen eines Siliziumkarbidteilchens als Verstärkungsmaterial sind.
  • Ein Keramiksinterverbundkörper gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt als Basismaterial ein Oxidkeramikmaterlal, wie Tonerde, Magnesiumoxid, Mullit, etc. oder ein Nichtoxidkeramikmaterial, wie Siliziumnitrid, Sialon, etc., wobei das Siliziumnitrid zwei oder mehrere aus Y&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, oder ein Seltenerdmetall, MgO und ZrO und als Verstärkungsmaterial Siliziumkarbidteilchen enthält. Geringe Mengen anderer Elemente können als Verunreinigungen in den zuvor erwähnten Materialien enthalten sein. Vorzugsweise wird den Materialien des Keramiksinterverbunds eine Sinterhilfe beigemengt, wie es bei normalen Sinterkörpern aus Oxid- oder Nichtoxidkeramik der Fall ist. Der Keramiksinterverbund gemäß der vorliegenden Erfindung kann nach irgendeinem gängigen Formverfahren, wie Pressen, Schlickergießen, Spritzgießen, Extrudieren, etc. geformt werden. Die Materialien des Keramikverbunds werden im Vakuum oder unter Inertgasatmosphäre durch Heißpressen (HP), gesintert, können jedoch auch durch Normaldrucksintern, Sinter-HIP oder Kapsel- HIP gesintert werden.
  • Die Siliziumkarbidteilchen als Verstärkungsmaterial weisen eine Größe im Bereich von 5 - 20 um auf. und 3 - 50 Vol.-%, oder vorzugsweise 10 - 30 Vol.-% solcher Siliziumkarbidteilchen werden dem Basismaterial zur Bildung eines pulverförmigen Gemisches zugefügt. Alternativ besitzen die Siliziumkarbidteilchen als Verstärkungsmaterial Plättchenform, mit einem maximalen Durchmesser im Bereich von 5 - 50 um, vorzugsweise von 10 - 40 um. und einer Dicke, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers beträgt, und 3 - 50 Vol.-%, oder vorzugsweise 10 - 30 Vol.-% solcher plättchenförmiger Siliziumkarbidteilchen werden dem Basismaterial zur Bildung eines pulverförmigen Gemisches zugefügt. Das so erhaltene pulverförmige Gemisch wird geformt. Das geformte Produkt wird danach bei Oxidkeramikbasismaterialien in einem Temperaturbereich von 1400 bis 1900ºC und bei Nichtoxidkeramik- Basismaterialien in einem Temperaturbereich von 1.500 - 2.000ºC gesintert. Der so hergestellte Keramiksinterverbundkörper weist einen hohen Zähigkeitsgrad auf. Plättchenförmige Siliziumkarbidteilchen sind zur Erhöhung der Zähigkeit des Keramiksinterverbundkörpers als einfache Siliziumkarbidteilchen.
  • Falls das Basismaterial eine Nichtoxidkeramik ist, werden in dem Basismaterial enthaltenes Siliziumnitrid und Sialon mit hoher Rate zersetzt, wenn die Temperatur 1.700ºC übersteigt. Um solche beschleunigte Zersetzung zu vermeiden, wird der Druck einer normalerweise verwendeten Stickstoffatmosphäre bis zu einem Bereich von 9 x 10&sup5; - 9,9 x 10&sup5; N/m² (9 - 9,9 kp//cm²) erhöht. Falls die Sintertemperatur unter den zuvor genannten Bereichen läge, wäre die Dichte des Sinterkörpers gering. Falls die Sintertemperatur über den zuvor genannten Bereichen läge, würden die Bestandteile des Basismaterials zersetzt werden. Auf alle Fälle würde kein dichter Sinterkörper gebildet werden. Die optimale Sintertemperatur variiert, abhängig von den Bedingungen des Normaldrucksinterns, des Heißpressens, von Sinter-HIP und Kapsel-HIP, und von der Größe und Anzahl der Siliziumkarbidteilchen als Verstärkungsmaterial.
  • Falls die zugefügte Menge an Siliziumkarbidteilchen weniger als 3 Vol.-% betrüge, würde keine Erhöhung der Bruchzähigkeit erzielt werden. Falls die zugefügte Menge an Siliziumkarbidteilchen menr als 50 Vol.-% betrüge, wäre die Dichte des hergestellten Keramiksinterverbundkörpers zu gering, und daher würde kein dichter Keramiksinterverbundkörper hergestellt werden. Falls die Größe der Siliziumkarbidteilchen kleiner als 5 um wäre, würde die Bruchzähigkeit nicht verbessert werden, und falls sie größer als 20 um wäre, wäre die Dichte des hergestellten Keramiksinterverbundkörpers zu gering. Die Bruchzähigkeit wird nach dem SEPB- Verfahren ("Single Edge Pre-cracked Beam", Einkantiger Vorrißstab) gemessen. Genauer gesagt, wird ein Prüfkörper nach JIS R1601 hergestellt, vom pyramidenförmigen Diamantprüfkopf eines Vickers-Härteprüfgeräts eingedrückt und zur Erzeugung eines Vorrisses einer Last ausgesetzt, wobei das Einreißen mittels Kopfhöhrer festgestellt wird. Anschließend wird der Prüfkörper zur Vermessung des Vorrisses gefärbt, einem Biegetest unterzogen und danach die Bruchlast gemessen. Nachdem die Länge des Vorrisses im zerbrochenen Prüfkörper gemessen wurde, wird ein Bruchzähigkeitswert nach der Bruchzähigkeitsgleichung berechnet.
  • Fig. 1 stellt eine Abfolge eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Basis- und das Verstärkungsmaterial wurden in einer Topfmühle mit Wasser oder Ethanol 24 h lang vermischt, um so ein Gemisch zu bilden. Wie zuvor beschrieben. wurde das Verstärkungsmaterial in einem Volumsverhältnis zwischen 10 und 30 %, entweder in Form von Siliziumkarbidteilchen mit einer Größe zwischen 5 und 20 um, oder in Form von plättchenförmigen Siliziumkarbidteilchen mit einem maximalen Durchmesser von 5 - 50 um und einer Dicke, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers beträgt, zugefügt.
  • Fig. 2(a und 2(b) zeigen die dimensionalen Definitionen der Siliziumkarbidteilchen. Wie in Fig. 2(A) dargestellt, besitzt ein Siliziumkarbidteilchen einen Durchmesser der kürzeren Achse (d.h. einen Minimalabstand quer durch das Teilchen zwischen zwei parallelen, das Teilchen berührenden Linien) zwischen 5 und 20 um. Fig. 2(b) stellt ein plättchenförmiges Siliziumkarbidteilchen mit einem maximalen Durchmesser von 5 - 50 um und einer Dicke, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers beträgt, dar.
  • Das in der Topfmühle hergesteilte Gemisch wurde anschließend bei 120ºC 24 h lang getrocknet und durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 149 um gesiebt, wobei ein Pulver gebildet wurde. Das Pulver wurde danach unter einem Druck von 200 x 10&sup5; Nm&supmin;² (200 kp/m²) oder mit einer Gummipresse unrer einem Druck von 7 x 10&sup8; Nm&supmin;² (7 t/cm² (formgepresst, wonach das geformte Produkt unter Druck gesintert wurde. Bei Oxidkeramik-Basismaterialien wurde das geformte Produkt bei einer Heißpress(HP)temperatur zwischen 1.400 und 1.900ºC in Ar-Atmosphäre unter 10&sup5; Pa (1 atm) gesintert. Bei Nichtoxidkeramik-Basismaterialien wurde das geformte Produkt bei einer HP-Temperatur zwischen 1.500 und 2.000ºC in N&sub2;-Atmosphäre unter 10&sup5; Pa (1 atm) gesintert. Der HP-Druck betrug 300 x 10&sup5; Nm&supmin;² (300 kp/cm²). Bei einem aus Siliziumnitrid mit zwei oder mehreren aus Y&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, oder Siliziumnitrid mit einem Seltenerdmetall, MgO und ZrO, und Sialon zusammengesetzeten Basismaterial wurde das geformte Produkt bei einer HP- Temperatur zwischen 1.500 und 2.000ºC in N&sub2;-Atmosphäre unter 10&sup5; Pa (1 atm) gesintert. Bei einem aus einem Nichtoxidkeramikmaterial zusammengesetzten Basismaterial wurde das geformte Produkt aus zuvor genannten Gründen bei einer Temperatur von 1.700ºC und darüber in N&sub2;-Atmosphäre unter 9,5 x 10&sup5; Pa (9,5 atm) gesintert.
  • Die Tabellen 1-1, 1-2 und 1-3 zeigen die Ergebnisse einer an verschiedenen erfindungsgemäßen und Vergleichsbeispielen durchgeführten Bruchzähigkeitsprüfung. Die Basismaterialien dieser Beispiele umfassen Tonerde, Mullit und Magnesiumoxid als Oxidkeramikmaterialien, Siliziumnitrid mit zwei oder mehreren aus Y&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, oder Siliziumnitrid mit einem Seitenerdmetall, MgO und ZrO, und Sialon als Nichtoxidmaterialien. und Siliziumkarbid wurde als Verstärkungsmaterial den Basismaterialien unter den in den Tabellen 1-1, 1-2 und 1-3 angegebenen Bedingungen zugetugt.
  • Der Keramiksinterverbundkörper gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt durch Siliziumkarbidpartikel von geeigneter Form und Größe, die mit einem geeigneten Volumsanteil in einem Oxid- oder Nichtoxid-Basismaterial dispergiert wurden, eine hohe Zähigkeit. Der Keramiksinterverbundkörper gemäß der vorliegenden Erfindung ertordert keine spezielle Ausrüstung zu seiner Herstellung, sondern kann mittels üblicher Keramikherstellungsausrüstung hergestellt werden. Deshalb kann das Keramiksinterkörpermaterial kostengünstig hergestellt werden. TABELLE 1-1 Basismaterial (Vol.-%) zugefügte Menge an Sic (vol %) Größe der Sic-Teilchen (um) H P TEMPERATUR (ºC) Bruchzähigkeit (MNm-3/2) erfindungsgemäße Beispiel Vergleichsbeispiel Tönerde MULLIT Magnesiumoxid *plättchen-förmig * plättchenförmig = maximaler Durchmesser x Dicke Bruchzähigkeit (MNm-3/2) (Verbesserung von n=3) Tabelle 1-2 Basismaterial (vol %) zugefügte Menge an Sic (vol %) Größe der Sic-Teilchen (um) **Sinterhilfe (Gew.-%) H P Temperatur (ºC) Bruchzähigkeit (MNm-3/2) erfindungsgemäße Beispiel Vergleichsbeispiel Silikonnitrid *plättchen-förmig nicht meßbar (nicht ausreichend dicht) * plättchenförmig = maximaler Durchmesser x Dicke Bruchzähigkeit (MNm-3/2) (Verbesserung von n=3) ** dem Basismaterial Siliziumnitrid zugefügter Anteil Tabelle 1-3 Basismaterial (Vol.-%) zugefügte Menge an SiC (Vol.-%) Größe der SiC-Teilchen (um) HP Temperatur (ºC) Bruchzähigkeit (MNm-3/2) erfindungsgemäße Beispiel Vergleichsbeispiel *plättchen-förmig * plättchenförmig = maximaler Durchmesser x Dicke Bruchzähigkeit (MNm-3/2) (Verbesserung von n=3)

Claims (15)

1. Keramiksinterkörper mit einer Bruchzähigkeit von zumindest 7,0 MNm-3/2, im wesentlichen bestehend aus:
einem Basismaterial aus Siliziumnitrid, das als Sinterhilfe eine der folgenden Kombinationen von Verbindungen enthält: -
Y&sub2;O&sub3;, MgO und ZrO&sub2;,
Y&sub2;O&sub3; und Yb&sub2;O&sub3;,
Y&sub2;O&sub3; und Er&sub2;O&sub3;,
Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, und
Y&sub2;O&sub3; und Tm&sub2;O&sub3;; und
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 5 bis 20 um, die im genannten Basismaterial verteilt und in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind.
2. Keramiksinterkörper im wesentlichen bestehend aus:
einem Basismaterial ausgewählt aus Tonerde, Mullit, Magnesiumoxid und Sialon; und
einem Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 5 bis 20 um, die im genannten Basismaterial verteilt und in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind.
3. Keramiksinterkörper nach Anspruch 2, worin das genannte Basismaterial Tonerde ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 5,0 MNm-3/2 aufweist.
4. Keramiksinterkörper nach Anspruch 2, worin das genannte Basismaterial Mullit ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 3,9 MNm-3/2 aufweist.
5. Keramiksinterkörper nach Anspruch 2, worin das genannte Basismaterial Magnesiumoxid ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 3,6 MNm-3/2 aufweist.
6. Keramiksinterkörper nach Anspruch 2, worin das genannte Basismaterial Sialon ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 5,0 MNm-3/2 aufweist.
7. Verfahren zum Herstellen eines Keramiksinterkörpers min einer Bruchzähigkeit von zumindest 7,0 MNm-3/2 umfassend:
das Herstellen einer Pulvermischung eines Basismaterials aus Siliziumnitrid, das als Sinterhilfe eine der folgenden Kombinationen von Verbindungen enthält:-
Y&sub2;O&sub3;, MgO und ZrO&sub2;,
Y&sub2;O&sub3; und Yb&sub2;O&sub3;,
Y&sub2;O&sub3; und Er&sub2;O&sub3;,
Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, und
Y&sub2;O&sub3; und Tm&sub2;O&sub3;; und
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 5 bis 20 um, wobei die genannten Siliziumkarbidteilchen in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind;
das Formen der genannten Pulvermischung zu einem geformten Produkt; und
das Sintern des genannten geformten Produkts im Temperaturbereich von 1500 bis 2000ºC.
8. Verfahren zum Herstellen eines Keramiksinterkörpers umfassend:
das Herstellen einer Pulvermischung eines Basismaterials ausgewählt aus Tonerde, Mullit, Magnesiumoxid und Sialon und eines Verstärkungsmaterials aus Siliziumkarbidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 5 bis 20 um, wobei die genannten Siliziumkarbidteilchen in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind;
das Formen der genannten Pulvermischung zu einem geformten Produkt; und
das Sintern des genannten geformten Produkts im Temperaturbereich von 1400 bis 1900ºC, wenn das Basismaterial Tonerde, Mullit oder Magnesiumoxid ist, oder im Temperaturbereich von 1500 bis 2000ºC, wenn das Basismaterial Sialon ist.
9. Keramiksinterkörper umfassend:
ein Basismaterial aus Siliziumnitrid, das als Sinterhilfe eine der folgenden Kombinationen von Verbindungen enthält:
Y&sub2;O&sub3;, MgO und ZrO&sub2;,
Y&sub2;O&sub3; und Yb&sub2;O&sub3;,
Y&sub2;O&sub3; und Er&sub2;O&sub3;,
Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, und
Y&sub2;O&sub3; und Tm&sub2;O&sub3;; and
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbid-Plättchenteilchen, die einen maximalen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 um und eine Dicke aufweisen, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers ausmacht, und die in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind.
10. Keramiksinterkörper nach Anspruch 9 mit einer Bruchzähigkeit von zumindest 8,1 MNm-3/2.
11. Keramiksinterkörper umfassend:
ein Basismaterial ausgewählt aus Tonerde, Mullit, Magnesiumoxid und Sialon: und
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbid-Plättchenteilchen, die einen maximalen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 um und eine Dicke aufweisen, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers ausmacht, und die in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind.
12. Keramiksinterkörper nach Anspruch 11, worin das genannte Basismaterial Tonerde ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 6,0 MNm-3/2 aufweist.
13. Keramiksinterkörper nach Anspruch 11, worin das genannte Basismaterial Sialon ist und der genannte Körper eine Bruchzähigkeit von zumindest 4,6 MNm-3/2 aufweist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Keramiksinterkörpers umfassend:
das Herstellen einer Pulvermischung eines Basismaterials aus Siliziumnitrid, das als Sinterhilfe eine der folgenden Kombinationen von Verbindungen enthält:-
Y&sub2;O&sub3;, MgO und ZrO&sub2;,
Y&sub2;O&sub3; und Yb&sub2;O&sub3;,
Y&sub2;O&sub3; und Er&sub2;O&sub3;,
Yb&sub2;O&sub3; und Lu&sub2;O&sub3;, und
Y&sub2;O&sub3; und Tm&sub2;O&sub3;; und
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbid-Plättchenteilchen, die einen maximalen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 um und eine Dicke aufweisen, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers ausmacht, wobei die genannten Siliziumkarbid- Plättchenteilchen in einem Volumsverhältnis im Bereich von 3 bis 50% vorhanden sind;
das Formen der genannten Pulvermischung zu einem geformten Produkt; und
das Sintern des genannten geformten Produkts im Temperaturbereich von 1500 bis 2000ºC.
15. Verfahren zur Herstellung eines Keramiksinterkörpers umfassend:
das Herstellen einer Pulvermischung eines Basismaterials ausgewählt aus Tonerde, Mullit, Magnesiumoxid und Sialon; und
ein Verstärkungsmaterial aus Siliziumkarbid-Plättchenteilchen mit einem maximalen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 um und einer Dicke, die 1/3 oder weniger des maximalen Durchmessers ausmacht, wobei die genannten Siliziumkarbid- Plättchenteilchen in einem Volumsverhältnis von 3 bis 50% vorhanden sind;
das Formen der genannten Pulvermischung zu einem geformten Produkt; und
das Sintern des genannten geformten Produkts im Temperaturbereich von 1400 bis 1900ºC, wenn das Basismaterial Tonerde, Mullit oder Magnesiumoxid ist, oder im Temperaturbereich von 1500 bis 2000ºC, wenn das Basismaterial Sialon ist.
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