DE69219585T2

DE69219585T2 - Verfahren zum Bearbeiten von Silicon-Nitrid-Keramik und Produkten aus derselben Keramik

Info

Publication number: DE69219585T2
Application number: DE69219585T
Authority: DE
Inventors: Kenji Matsunuma; Takao Nishioka; Akira Yamakawa
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2012-07-10
Also published as: US5605494A; EP0567686A3; CA2073388A1; JPH05305561A; US5297365A; US5584745A; CA2073388C; EP0567686B1; DE69219585D1; EP0567686A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von Silizium-Nitrid-Keramik und Produkten aus Silizium-Nitrid-Keramik, insbesondere von Gleitelementen, die mit hoher Geschwindigkeit mit Metallteilen, wie z.B. mit Einstellkeilen, Kipphebeln, Nocken, Kolbenringen, Kolbenbolzen und Verschlüssen an Scheitelpunkten, und mit Lagerteilen, wie z.B. mit Gleitlagern und Wälzlagern, in Reibkontakt gebracht werden.
Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffe sind für ihre ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften in Bezug auf Härte, Festigkeit, Wärmebeständigkeit etc. bekannt und haben ein großes Potential als Materialien für mechanische Strukturen. Normalerweise sind Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffe jedoch harte, aber spröde Materialien. Deshalb ist es notwendig, ein geeignetes Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung auszuwählen, um eine als Endprodukt benötigte geometrische Form zu schaffen, und die Stärke und Haltbarkeit der Endprodukte zu verbessern.
Derzeit ist das Schleifen mit einer Diamantschleifscheibe das beste Verfahren, das zur spanabhebenden Bearbeitung von Silizium- Nitrid-Keramikwerkstoffen angewandt wird. Bei diesem Verfahren entstehen jedoch häufig Schäden, wie z.B. Risse, auf der bearbeiteten Fläche, wodurch die Festigkeit und Zuverlässigkeit gemindert werden. Dies galt als Hauptargument gegen die Anwendung dieser Materialien.
So weist beispielsweise Ito (in einem Buch mit dem Titel "Recent Fine Ceramics Techniques", S. 219, veröffentl. 1983 durch Kogyo Chosakai) daraufhin, dass es eine Wechselbeziehung zwischen der Rautiefe von durch Schleifen zerspanten Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffen und der Biegefestigkeit gibt und dass es notwendig ist, die Rautiefe unter 1 Mikrometer zu halten, um in Bezug auf die Stärke Zuverlässigkeit gewähren zu können. Wie von Yoshikawa (FC report, Bd. 8, Nr. 5, S. 148, 1990) deutlich gemacht, hängt die Tiefe der beim Schleifen entstehenden Risse von der Korngröße der verwendeten Diamantschleifscheibe ab. Derartige in Silizium- Nitrid-Keramikwerkstoffen entstehende Risse können bis zu 20 - 40 Mikrometer tief sein. Risse dieser Größenordnung können das Endprodukt vollkommen nutzlos machen.
Wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 63- 156070 dargestellt, ist es besonders schwierig, Silizium-Nitrid- Keramikwerkstoffe mit einer Biegesteifigkeit von 100 kg/mm² oder mehr nach JIS (Japanische Industrienorm) R1601 mit einer gewöhnlichen Diamantschleifscheibe zu schleifen. Auch die Möglichkeit einer Beschädigung der Oberfläche nimmt zu.
Es ist bekannt, eine durch normales Schleifen mit einer Diamantschleifscheibe beschädigte Oberfläche durch Polieren oder Läppen mit Schleifkörnern zu glätten, um beschädigte Oberflächen zu entfernen und damit die Festigkeit des Produkts zu erhöhen. Ein derartiges Verfahren ist jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkt her äußerst problematisch.
Doch das Schleifverfahren mit einer Diamantschleifscheibe ist bezüglich der Flexibilität der Einrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung und der Zerspanungskosten vorteilhaft. Deshalb ist es wichtig, ein Verfahren zum Schleifen von Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffen mit einer Diamantschleifscheibe ohne die Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche zu schaffen. Eine Möglichkeit zur Beseitigung des Einflusses der Oberflächenbeschädigung wurde durch Kishi et al ("Yogyo Kyokai Shi", Bd. 94, erste Ausgabe, S. 189, 1986) offenbart, bei dem β-Sialon, ein Silizium-Nitrid- Keramikwerkstoff, nach dem Schleifen einer Wärmebehandlung bei 1200ºC in der Atmosphäre unterzogen wird, um auf dessen Oberfläche eine Oxidschicht zu bilden, um mit der Schicht die beschädigten Bereiche aufzufüllen und damit die Festigkeit zu verbessern. Es ist bekannt, dass durch dieses Verfahren die Biegefestigkeit, die zuverlässigkeit und der Weibull-Modul des Materials erhöht werden können ("Yogyo Kyokai Shi", Bd. 95, sechste Ausgabe, S. 630, 1987).
Bei diesem Verfahren nimmt jedoch häufig die Maßgenauigkeit ab, da die Wärmebehandlung nach der Endbearbeitung in eine endgültige Form durchgeführt wird. Wie von Kishi et al ("Yogyo Kyokai Shi", Bd. 95, sechste Ausgabe, S. 635, 1987) erläutert, besteht bei diesem Verfahren das Problem, dass es schwierig ist, Schwankungen niedrig zu halten, was von der Größe des Schadens am Material vor der Wärmebehandlung abhängt. Es ist also schwierig, dieses Verfahren bei der eigentlichen Produktion anzuwenden.
Um diese Probleme zu lösen, ist es notwendig, ein Zerspanungsverfahren zu entwickeln, das eine ausreichend geringe Rautiefe (z.B. Rmax < 0,1 Mikrometer) ermöglicht, und durch das Schäden auf der Oberfläche, wie z.B. Risse, nach dem Schleifen oder sogar während des Schleifens repariert werden können.
Ein Verfahren dieser Art ist durch Ichida et al ("Yogyo Kyokai Shi", Bd. 94, erste Ausgabe, S. 204, 1986) offenbart, bei dem eine hochglanzpolierte Oberfläche erzielt werden kann, indem ein gesinterter β-Sialon-Körper mit einer feinkörnigen Diamantschleifscheibe unter Bildung von Fließspänen geschliffen wird. Auch Ito zeigt, dass es möglich ist, eine hochglanzpolierte Oberfläche zu erzielen, indem Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffe mit einer gewöhnlichen Aluminiumoxid-Schleifscheibe geschliffen werden ("Latest Fine Ceramics Techniques", veröff. durch Kogyo Chosakai, S. 219, 1983).
Die geglätteten Oberflächen, die durch diese Techniken erzielt werden, haben eine maximale Rautiefe Rmax von 0,03 Mikrometer. In Anbetracht der Tatsache, dass die Kristallkorngröße von Siliziumnitrid und β-Sialon in beiden Fällen mehrere Mikrometer beträgt, scheint es, dass die Aussagen von Ichida und Ito, nämlich "Entfernung von Material durch die Bildung von Fließspänen, hauptsächlich durch plastische Verformung" und "Entfernung von Material hauptsächlich durch Abrieb und mikroskopisches Zerkleinern" keine vollständige Erklärung für das obengenannte Phänomen bieten können. Außerdem ist in der erstgenannten Literatur das Werkstück ein drucklos gesinterter Körper. Er hat im Vergleich zu Silizium- Nitrid-Keramikwerkstoffen, von welchen man erwartet, dass sie in Zukunft in der Präzisionszerspanung von Teilen ein breites Anwendungsgebiet finden, etwas schlechtere mechanische Eigenschaften. In dieser Hinsicht hängt der Mechanismus der Materialentfernung von den Eigenschaften des Werkstoffs ab.
Weiterer Stand der Technik ist ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von harten, spröden und schwer zu zerspanenden Werkstücken (EP-0 315 711 A1). Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt mindestens 30 mm/s, während die Umfangsgeschwindigkeit 16,7 - 91,7 m/s (1000 - 5500 m/min) beträgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein industriell durchführbares Schleifverfahren zu schaffen, mit dem eine ausreichend glatte feinbearbeitete Fläche, d.h. eine Fläche mit einer maximalen Rautiefe Rmax von 0,1 Mikrometer oder weniger und einer Zehnpunkt-Mittelrauheit Rz von 0,05 Mikrometer erzielt werden kann, und mit dem jegliche Oberflächenschäden während des Schleifens repariert werden können.
Um die obengenannten Probleme zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schleifen von Silizium-Nitrid- Keramik geschaffen, bei dem die mechanischen und thermischen Auswirkungen des Kontaktdrucks und der Schleifwärme, die zwischen dem Werkstück und den harten Schleifkörnern (wie z.B. Diamant- Schleifkörner) während des Schleifens erzeugt werden, so kombiniert werden, dass eine Oberflächenschicht auf der Oberflche des Werkstücks gebildet und damit auf wirtschaftliche Weise eine ausreichend glatte Oberfläche auf dem Werkstück erzielt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der wichtigste Faktor bei der Kombination der obengenannten mechanischen und thermischen Auswirkungen die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe. Im Besonderen wurde entdeckt, dass zur Erzeugung einer mechanischen Wirkung die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe in einem Bereich von 0,005 bis 0,1 Mikrometer pro Umdrehung der Schleifscheibe liegen und darüberhinaus linear oder stufenweise sein sollte; für eine thermische Wirkung sollte die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 25 bis einschließlich 75 Meter/sec. sein.
Bei einem Vorschub von weniger als 0,005 Mikrometer ist die mechanische Wirkung gering und die Zerspanungszeit übermäßig lang. Bei einem Vorschub von mehr als 0,1 Mikrometer ist die mechanische Wirkung so stark, dass nicht nur Material abgetragen wird, sondern auch eine brüchige Zerkleinerung auf der Oberfläche des Werkstücks stattfindet. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe niedriger ist als 25 Meter/sec., ist keine ausreichende thermische Wirkung zu erwarten, d.h. es wird keine ausreichende Schleifwärme erzeugt. Ist sie höher als 75 Meter/sec., erhöht sich der mechanische Aufwand des Schleifwerkzeugs, und Störungen wegen des Hochgeschwindigkeitsbetriebs würden auftreten.
In Anbetracht der Tatsache, dass eine Rautiefe, die mit einer durch gewöhnliches Hochglanzschleifen erzielten Rautiefe zu vergleichen ist, leicht erzielt werden kann, und dass die Größe der Silizium-Nitrid-Kristallkörner, die den größten Teil der Silizium-Nitrid-Keramik-Werkstoffe ausmachen, in der Größenordnung von 1 - 10 Mikrometer liegt, ist es nicht vorstellbar, dass eine so glatte Oberfläche nur durch die Bildung von Fließspänen aufgrund von plastischer Verformung an der Korngrenze erreicht wird. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wurde die durch Schleifen feinbearbeitete Fläche genau analysiert. Hierbei fand man heraus, dass zur Verbesserung der Festigkeit, der Zuverlässigkeit und der Glätte der Oberfläche sowie auch von einem wirtschaftlichen Standpunkt her die Oberflächenschicht aus einem oder mehr amorphen oder kristallinen Stoffen, die Silizium als Hauptbestandteil enthalten, bestehen sollte, so dass das Atomverhältnis von Sauerstoff und Stickstoff O/N innerhalb eines Bereichs von 0,25 bis 1,0 kontinuierlich abnimmt. Ein Teil der Oberflächenschicht dient dazu, jegliche Öffnungen, wie z.B. Risse, die vor dem Zerspanen in der Oberfläche entstanden sind, aufzufüllen. Hierdurch wird die Glätte der bearbeiteten Fläche gewährleistet. Bei den Produkten, die unter Verwendung des Zerspanungsverfahrens der vorliegenden Erfindung erzielt werden, ist ein Anstieg des absoluten Werts der Biegefestigkeit und ein Rückgang der Schwankungen des absoluten Werts zu beobachten.
Das Endprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung muss den folgenden Anforderungen genügen:
1. Die maximale Rautiefe der durch Schleifen geglätteten Oberfläche sollte 0,1 Mikrometer oder weniger und die Zehnpunkt- Mittelrauheit Rz 0105 Mikrometer oder weniger betragen. Ist die Rautiefe größer als 0,1 Mikrometer, so bedeutet dies, dass die Rautiefe ungenügend ist und dass die Risse, die vor dem Zerspanen entstanden sind, nicht ausreichend aufgefüllt werden.
2. Die Dicke der Oberflächenschicht sollte 20 Mikrometer oder weniger betragen. Bei einer Dicke von mehr als 20 Mikrometer würde die Oberflächenschicht thermische und mechanische Eigenschaften aufweisen, die sich von denen der Grundmasse unterscheiden. Hierdurch kann eine Zugspannung zwischen der Grundmasse und der Oberflächenschicht entstehen, was zur Verschlechterung der Oberflächenschicht führt.
Um ein Endprodukt zu erzeugen, das den obengenannten Anforderungen genügt, muss das Schleifverfahren nach der vorliegenden Erfindung andererseits den folgenden Anforderungen genügen:
1. Die verwendete Diamantschleifscheibe sollte eine durch schnittliche Schleifkorngrzße von 5 bis 50 Mikrometer haben, und der Konzentrationsgrad sollte nicht unter 75 bzw. über 150 liegen. Außerdem sollte deren Bindemittel vorzugsweise ein organisches Material sein. Ist die durchschnittliche Schleifkorngröße größer als 50 Mikrometer, so wäre der Kontaktbereich mit dem Werkstück am Schleifpunkt so groß, dass die am Schleifpunkt erzeugte Schleifwärme nicht ausreichen würde, um die Oberflächenschicht zu bilden. Ist sie kleiner als 5 Mikrometer, kann die Schleifscheibe glasiert werden, wodurch der Wirkungsgrad der Zerspanung verringert wird. Wenn andererseits der Konzentrationsgrad unter 75 liegt, würde die Anzahl der Schleifkörner, die eigentlich zum Schleifen dienen, abnehmen, so dass die Schnitttiefe durch die Schleifkörner zunehmen würde und sich Risse aufgrund von plastischer Verformung am Schleifpunkt bilden könnten. Liegt der Konzentrationsgrad über 150, würde die Schleifscheibe aufgrund einer ungenügenden Anzahl von Spantaschen in der Schleifscheibe glasiert werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Zerspanens verringert. Diese Beobachtungen stehen der herkömmlichen Auffassung entgegen, dass eine zufriedenstellende hochglanzpolierte Oberfläche durch einfache Verwendung einer Schleifscheibe mit feinen Schleifkörnern zu erhalten sei.
2. Der dynamische Versatz der Schleifscheibe sollte 0,5 Mikrometer oder weniger sein. Bei einem Versatz von mehr als 0,5 Mikrometer schwankt der Kontaktdruck zwischen den Schleifkörnern und dem Werkstück, so dass es schwierig wird, einen ausreichenden Kontaktdruck aufrechtzuerhalten.
Die exakten Vorgänge an der Oberfläche sind nicht genau bekannt. Doch man geht davon aus, dass mit dem Aufweichen der Korngrenzenschicht aufgrund von thermischen und mechanischen Belastungen, die während des Schleifens auf das Werkstück wirken, wie von Ikuhara et al in Verbindung mit einer mikrostrukturellen Analyse während des Hochtemperatur-Kriechens eines Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffes beobachtet wurde (1990 Summer Materials prepared by Japan Ceramic Society, S. 461), die Verformung der Kristallkörner oder die Zerstreuung von Stoffen aufgrund der Konzentration von Schäden, wie z.B. Verlagerungen, die in den Silizium- Nitrid-Kristallkörnern auftreten, und die Synthese einer Oberflächenschicht durch die feste Lösung von Sauerstoff aufgrund von mechano-chemischen vorgängen bewirkt werden.
Wenn ein derartiges Silizium-Nitrid-Keramikprodukt mit einer verbesserten Rautiefe als einer Reibung ausgesetzte Teile, wie z.B. Einstellkeile, Kolbenbolzen und Kolbenringe, die mit hoher Geschwindigkeit in Reibkontakt mit Metallteilen gebracht werden, verwendet wird, kann der Energieverlust aufgrund von Reibung im Vergleich zu herkömmlichen Metallteilen deutlich reduziert werden. Bisher neigten derartige Keramikteile, wenn sie mit Metallteilen in Reibkontakt gebracht wurden, sehr dazu, die zugehörigen Metallteile abzureiben oder zu beschädigen. Im Gegensatz dazu beschädigt das Keramikprodukt nach der vorliegenden Erfindung nicht die zugehörigen Teile. Derartige Schmiereffekte werden vermutlich durch die Oberflächenschicht herbeigeführt, die ein Sauerstoffelement enthält.
Für hochwirksames und hochgenaues Hochglanzschleifen muss unter den verschiedenen oben beschriebenen Zerspanungsbedingungen, nämlich verschiedene Zerspanungsgeschwindigkeiten der Schleifscheibe bezüglich des Werkstücks, die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe 0,005 bis 0,1 Mikrometer und die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 25 bis 75 m/sec. pro Umdrehung der Schleifscheibe sein, und der dynamische Versatz der Schleifscheibe muss 0,5 Mikrometer oder weniger sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Silizium-Nitrid-Keramikprodukt erzielbar, das in Bezug auf die Festigkeit, die Zuverlässigkeit und insbesondere in Bezug auf dessen Reibungseigenschaften mit Metallteilen, sowie von einem wirtschaftlichen Standpunkt her zufriedenstellend ist.

BEISPIEL 1

Als Materialpulver, das 93 Gew.% α-Si&sub3;N&sub4;-Pulver enthält, wurde von Ube Kosan hergestelltes SN-E10, welches durch Imid-Abbau vorbereitet wurde, 5 Gew.% Y&sub2;O&sub3;-Pulver, hergestellt von Shinetsu Chemical und 2 Gew.% Al&sub2;O&sub3;-Pulver, hergestellt von Sumitomo Chemical, 72 Stunden lang in einer Kugelmühle in Ethylalkohol feucht gemischt und dann getrocknet. Die so erzeugte Pulvermischung wurde in die Form eines rechteckigen Parallelepipedons von 50 x 10 x 10 mm² verpresst. Das Formteil wurde in N&sub2;-Gas gesintert, das vier Stunden lang bei 3 atm. und 1700ºC gehalten wurde. Dann wurde es einem zweiten Sintervorgang in N&sub2;-Gas unterzogen, das eine Stunde lang bei 80 atm. und 1750ºC gehalten wurde. Die vier Längsseiten der so erzielten Sintermasse wurden mit einer #325 harzgebundenen Diamantschleifscheibe (Konzentrationsgrad: 75) unter folgenden Bedingungen geschliffen, bis die restliche Zerspanungstoleranz 5 Mikrometer erreichte: Drehzahl der Schleifscheibe: 1600 Meter/min.; Schnitttiefe: 10 Mikrometer; Verwendung einer wasserlöslichen Schleifflüssigkeit; Anzahl der Male des Ausfunkens: 5. Die maximale Rautiefe Rmax der hierdurch erzielten Oberfläche betrug 1,8 Mikrometer. Diese Oberfläche wurde unter den in den folgenden Tabellen dargestellten Bedingungen weiter zerspant. Bei diesem Zerspanungsvorgang wurde eine 6A1-Schleifscheibe verwendet, genauer ausgedrückt, deren Endfläche (Zerspanen mit einer sogenannten Tassenscheibe). Die verwendete Schleifscheibe war eine #1000 Diamantschleifkorn-Scheibe. Der Konzentrationsgrad war 100. Die Vorschubgeschwindigkeit wurde auf 0,2 Mikrometer pro Umdrehung der Schleifscheibe festgesetzt.
Der dynamische Versatz der Schleifscheibe während des Hochglanzschleifens wurde in Bezug auf den Versatz der rotierenden Schleifscheibe an deren Außenumfang unter Verwendung eines optischen mikroskopischen Versetzungsmessgeräts gemessen. Das Ergebnis war 0,1 Mikrometer. Die Messungen der Rautiefe der so erzielten Produkte sind in Tabelle 1 dargestellt.
Außerdem wurde das Verhältnis von Stickstoff und Sauerstoffelementen in der Oberflächenschicht jedes so erzeugten Produkts mit einer ESCA (Fotoelektronenspektroskopie) gemessen. Das Verhältnis (Atomverhältnis O/N) war 0,50-0,75. Ähnliche Messungen wurden gemacht, während die Oberflächenschichten durch Ionenfräsen entfernt wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass in der Schicht von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 5 Mikrometer das O/N-Verhältnis kontinuierlich sinkt, und zwar von 0,75 auf 0,35.
Andererseits wurde als Vergleichsobjekt ein Werkstück mit der #200 harzgebundenen Diamantschleifscheibe zerspant. Dann wurde die Zerspanungstoleranz 20 Stunden lang mit #2000 und 4000# mit freien Diamantschleifkörnern (durchschnittliche Korngröße: 1 - 5 Mikrometer) geläppt. Die maximale Rautiefe Rmax war nach dem Zerspanen 0,08 Mikrometer, und die Zehnpunkt-Mittelrauheit Rz war 0,02 Mikrometer. Seine Oberfläche wurde auf ähnliche Weise wie oben analysiert. Sauerstoffelemente wurden nicht beobachtet.
Biegeversuchsstücke, die mit dem Zerspanungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung und dem Verfahren, das als Vergleichsobjekt dargestellt ist, erzeugt wurden, wurden einem Dreipunkt Biegefestigkeitsversuch unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 im Vergleich zu Nr. 1 in dem BEISPIEL dargestellt.

BEISPIEL 2

Gesinterte Materialien ähnlich dem BEISPIEL 1 und Silizium-Nitrid-Keramikwerkstoffe, die unter den obengenannten Bedingungen feinbearbeitet wurden, wurden auf Hochglanz geschliffen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe war 0,025 Mikrometer und die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe betrug 40 m/sec.

Claims

1. Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes aus Silizium-Nitrid- Keramik, bestehend aus folgenden Schritten:

Positionieren einer Schleifscheibe, die eine Drehachse aufweist, zu dem Werkstück hin,

Drehen der Schleifscheibe um ihre Drehachse mit einer Umfangsschnittgeschwindigkeit von mindestens 25 Meter/Sekunde und höchstens 75 Meter/Sekunde,

dadurch gekennzeichnet, dass

entweder das Werkstück zu der Schleifscheibe hin bewegt wird oder umgekehrt, damit die Schleifscheibe parallel zu der Drehachse in das Werkstück vorgeschoben wird, und zwar mit einer Vorschubgeschwindigkeit von mindestens 0,005 Mikrometer pro Umdrehung der Schleifscheibe und höchstens 0,1 Mikrometer pro Umdrehung der Schleifscheibe; und

dass die Vorschubgeschwindigkeit linear oder stufenweise variiert wird;

wodurch das Werkstück bis zu einer Oberflächengüte mit einer maximalen Rautiefe Rmax von 0,1 Mikrometer oder weniger und einer Zehnpunkt-Mittelrauheit Rz von 0,05 Mikrometer oder weniger geschliffen wird.

2. Verfahren zum Schleifen von Silizium-Nitrid-Keramiken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Schleifscheibe eine Diamant-Schleifscheibe mit einer durchschnittlichen Korngröße von mindestens 5 Mikrometer und höchstens 50 Mikrometer und einem Konzentrationsgrad von mindestens 75 und höchstens 150 ist.

3. Silizium-Nitrid-Keramik-Produkt, das durch das Schleifverfahren nach Anspruch 1 hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt eine Oberflächenschicht aufweist, die mindestens einen amorphen oder kristallinen Stoff aufweist, welcher Silizium als Hauptbestandteil enthält, und die Stickstoff und Sauerstoff enthält, wobei das Atomverhältnis O/N von der Oberfläche nach innen in Richtung der Dicke innerhalb eines Bereiches von mindestens 0,25 und höchstens 1,0 kontinuierlich abnimmt.

4. Silizium-Nitrid-Keramik-Produkt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht eine Dicke von 20 Mikrometer oder weniger hat.