EP1034151A1 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUTEILS AUS Al 2?O 3?/TITANALUMINID-VERBUNDWERKSTOFF - Google Patents

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUTEILS AUS Al 2?O 3?/TITANALUMINID-VERBUNDWERKSTOFF

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EP1034151A1
EP1034151A1 EP98958888A EP98958888A EP1034151A1 EP 1034151 A1 EP1034151 A1 EP 1034151A1 EP 98958888 A EP98958888 A EP 98958888A EP 98958888 A EP98958888 A EP 98958888A EP 1034151 A1 EP1034151 A1 EP 1034151A1
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aluminum
sacrificial body
filling
binder
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EP98958888A
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Tilmann Haug
Christoph Hesselmann
Steffen Rauscher
Michael Scheydecker
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Daimler Benz AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff. Zur Herstellung des Bauteils wird aus einem Ausgangsgemenge, dem neben Titan, insbesondere als Oxid, noch Kohlenstoff und/oder dessen Vorprodukte, Füllstoffe und Bindemittel beigegeben werden, ein Formkörper gepresst. Der Formkörper wird bei einer Überführungstemperatur einer Temperaturbehandlung zur Bildung eines druckstabilen Opferkörpers unterzogen. Hierbei wird der Füllstoff und ggf. auch der Binder thermisch entfernt. Der Opferkörper wird mit Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung unter Druck befüllt. Die Befüllung findet bei einer Befüllungstemperatur statt, die oberhalb der Überführungstemperatur angeordnet ist. Anschliessend wird die Temperatur auf eine Umsetzungstemperatur abgesenkt, wobei die Materialien des befüllten Opferkörpers und das Aluminium durch eine Festkörperreaktion unterhalb der Befüllungstemperatur zu einem A12O3/Titanaluminid-Verbundkörper reagieren.

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Stuttgart
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus AI2O3/Titanalu inid-Verbundwerkstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bau¬ teils aus einem A^Oß/Titanaluminid-Verbundwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der gattungsbildend zugrundegelegten DE 196 05 858 AI als bekannt hervorgeht.
Aus der DE 196 05 858 AI ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff be¬ kannt. Der Keramik/Metall-Verbundwerkstoff verbindet die Eigenschaft der keramischen und der metallischen Phase und weist ei¬ ne hohe Festigkeit und eine hohe Bruchzähigkeit auf. Bei dem zugrundegelegten Verfahren wird eine Ausgangsgemenge gebildet, das u.a. Titan in einer oxidische Verbindung aufweist. Das Titanoxid ist unter gleichzeitiger Bildung von Aluminid und A1203 mittels Aluminium reduzierbar. Als Titanoxid des Ausgangsgemenges wird u.a. Ti02 genannt. Aus dem Ausgangsgemenge wird ein endfor naher Formkörper gepreßt. Der Formkörper durch eine Temperaturbehandlung bei einer Überführungstemperatur in einen Opferkörper überführt, der anschließend mit flüssigem Aluminium infiltriert wird. Der Opferkörper wird vor der Befüllung mit Aluminium unter Druck gesintert. Nach dem Sintern wird der Op¬ ferkörper auf eine BefüUungstemperatur temperiert, die oberhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums und/oder einer Aluminiumlegierung - im folgenden vereinfachend Aluminium genannt - angeordnet ist. Ferner ist die BefüUungstemperatur unterhalb einer Reaktionstemperatur angeordnet, bei welcher eine sogenannte SHS-Reaktion zwischen dem Aluminium und zumindest einem der Ausgangmaterialien stattfindet. Eine SHS-Reaktion (seif propagating high temperature synthesis) ist eine Reaktion, die oberhalb ihrer Reaktionstemperatur sehr schnell abläuft, stark exotherm ist und zumindest nahezu unkontrollierbar ist. Bei BefüUungstemperatur wird der Opferkörper unter Druck mit Aluminium befüllt . Nach der Befüllung wird der befüllte Opferkörper über die BefüUungstemperatur hinaus auf eine oberhalb der BefüUungstemperatur angeordnete Umsetzungstemperatur erhitzt, wobei nun eine Austauschreaktion zwischen dem Aluminium und den Bestandteilen des Opferkörper unter Bildung eines A12Ü3/Titan- aluminid-Verbundwerkstoffs stattfindet .
Allerdings wird der Opferkörper, wie anhand der Beispiele in der DE 196 05 858 AI ersichtlich ist, nur bereichsweise in den Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff umgewandelt. Ferner ist aus der DE 196 05 858 AI auch ersichtlich, daß ein Ti02 aufweisender Opferkörper nur in manchen Fällen vollständig mit Aluminium befüllbar ist. Des weiteren kann ein derartiger Opferkörper auch nur in Ausnahmefällen vollständig mit einer Titanalu- minid-Phase versehen werden, womit ein hoher Ausschuß verbunden wäre.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE-P 19710671.4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Metall/Keramik- Verbundwerkstoff bekannt, bei dem ein Opferkörper aus keramischen Vormaterialien mit thermisch erweichtem Metall - insbesondere Aluminium - und/oder mit einer metallischen Legierungen befüllt wird. Die BefüUungstemperatur ist unterhalb einer Reaktionstemperatur angeordnet, bei welcher Reaktionstemperatur eine Austauschreaktion zwischen einem Metall des keramischen Vormaterials und einem Metall des befüllenden Metalls stattfindet. Nach dem möglichst vollständigen Befüllen des Opferkörpers wird der befüllte Opferkörper auf die Umsetzungstemperatur oder darüber erhitzt, wodurch dann die eben angesprochene Austauschreaktion stattfindet . Bei dieser Austauschreaktion wird ein Bauteil aus dem Metall/Keramik-Verbundwerkstoff hergestellt, das eine keramische und eine metallische Phase mit einer intermetallischen Verbindung des Metalls der Keramik und des Metalls des Befüllenden Metalls aufweist. Durch die Befüllung des Op- ferkörpers mit einem durch Erhitzen erweichten Metall unterhalb einer Reaktionstemperatur, bei zwischen dem befüllenden Metall und dem Material des Opferkörpers eine Austauschreaktion stattfindet, wird die keramische Matrix während der Befüllung und auch bei der sich anschließenden Austauschreaktion zwischen dem eingebrachten Metall und dem Material des Opferkörpers erhalten. Idealerweise erfolgt die Befüllung der Poren des Opferkörpers vollständig, so daß bei stöchiometrische Bemessung der In- frage kommenden Substanzen das Bauteil vollständig sowie riß- und kanalfrei durchreagiert ist. In bevorzugter Weise ist hierbei das befüllende Metall Aluminium und das Metall der Keramik Titan, so daß nach der bevorzugten Austauschreaktion die keramische Phase TiBx und/oder TiCy und/oder TiCN und A1203 aufweist, wobei die intermetallische Verbindung der metallischen Phase ein hochtemperaturbeständiges Titanaluminid, insbesondere TiAl ist. Die Materialeigenschaften dieses Metall/Keramik- Verbundwerkstoffs sind gut. So weist bspw. ein Metall/Keramik- Verbundwerkstoff, der mit Aluminium als befüllendes Metall und Ti als Metall des keramischen Opferkörpers hergestellt wird, eine Dichte von 3,4 g/cm3 auf, wobei diese Dichte geringfügig höher liegt als die der sogenannten MMCs (metal-matrix- nomposits) , jedoch nur 42 % der Dichte von vergleichbaren Gußeisen beträgt. Insbesondere in der bevorzugten Ausbildung, bei der die hochtemperaturbeständigen Verbindung in Form der intermetallischen Verbindung TiAl reicht das Anwendungsgebiet des Bauteils bis mindestens 800 °C, wobei die Werte für Grauguß deutlich überboten werden. Aus dem hergestellten Metall/Keramik-Verbundwerkstoff werden insbesondere Reibringe für die Reibflächen von Scheibenbremsen gefertigt. Diese Reibringe werden anschließen über mechanische Verbindungstechniken wie Versehraubungen usw. am Topf der Bremsscheibe befestigt.
Bevor allerdings der Opferkörper mit dem Metall bzw. mit der Legierung befüllt wird, müssen die Ausgangsmaterialien des Opferkörpers erhitzt werden, wobei zwischen den Vormaterialien eine erste Austauschreaktion stattfindet, bei der sich aus den Austauschmaterialien hochwertige und teure Vormaterialien bil- den. Nach dem Befüllen mit dem Metall wird aus diesen teuren Vormaterialien und dem Metall die keramische Phase und die metallische Phase gebildet, wobei zu deren Bildung wiederum eine Austauschreaktion und zwar diesmal mit dem Vormaterial und dem befüllenden Metall vorgenommen wird.
In einem weiteren Verfahren wird ebenfalls die Infiltration eines keramischen Opferkörpers mit Aluminium beschrieben (US-A- 4,988,645). Hierbei wird der Keramikkörper über eine SHS- Reaktion hergestellt (SHS-Reaktion: Seif propagating high temperature synthesis, bedeutet die Zündung eines reaktiven Gemisches, wobei sich die Reaktion selbst aufrechterhält und als Reaktionsprodukte die gewünschte Keramikmatrix liefert) .
Allerdings weist ein derartig hergestelltes Bauteil teilweise eine nicht akzeptable Porositäten auf, so daß die Ausschußrate hoch ist. Insbesondere ist die Befüllung bei Opferkörpern mit Ti02 als Vormaterial des Opferkörpers sehr schlecht.
Insgesamt weisen alle genannten Verfahren einen hohen Energiebedarf auf, der u.a. auf die unterschiedlichen thermischen Prozesse, wie Sintern, erste Austauschreaktion, Befüllen und anschließende zweite Austauschreaktion bei gegenüber der Befül- lungstemperatur höheren Temperaturen zurückzuführen sind. Durch diesen Energiebedarf sind die Verfahren teuer.
Aus der WO 84/02927 ist ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Druckgußteilen mit Aluminium im sogenannten squ- eeze-casting Verfahren bekannt. Bei dem Verfahren zuerst aus einem u.a. Fasern aufweisenden Ausgangsgemenge ein poröser Grünkörper gepreßt, der anschließend mit Aluminium befüllt wird. Zur Stabilisierung des porösen Grünkörpers und zur Erhaltung der Orientierung der im Grünkörper angeordneten Fasern, ist de, Ausgangsgemenge ein Bindemittel beigegeben, das bei der Befüllung des Grünkörpers thermisch entfernt wird. Durch das Vorliegen der Poren und die Stärke des Bindemittels findet keine bzw. allenfalls eine vernachlässigbare Deformation des Grün- körpers statt. Eine chemische Reaktion zwischen dem befüllenden Aluminium und den Ausgangsmaterialien des Grünkörpers findet hierbei nicht statt, so daß der Einfluß einer derartigen Reaktion auf die Struktur und die Formgebung des späteren Druckgußteiles hieraus nicht bekannt ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das vorbekannte Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Herstellung von Bauteilen aus einem Metall/Keramik-Verbundwerkstoff, einfacher, schneller und insbesondere billiger sowie Energietechnisch sparsamer ist und daß der Verbundkörper hinsichtlich seines Volumens zuverlässig und möglichst weitgehend mit Titanalu inid versehen werden kann.
Diese Aufgabe wird bei dem zugrundegelegten Opferkörper mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch Verwendung eines druckstabilen und vorzugsweise reduziertes Titanoxid TiOx mit x = l, 1,5, 1,67, oder insbesondere mit Kohlenstoff reduzierbares Ti02 aufweisenden Opferkörpers, der vorzugsweise endformnah geformt und/oder bearbeitet ist, kann die Al- Schmelze sogar spontan infiltriert und damit insbesondere sehr gut druckinfiltriert werden.
Die Reaktion zwischen dem Aluminium und den Materialien des Opferkörpers zu einem Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff der Ausgangsmaterialien kann insbesondere in einem einzigen Auf- heizvorgang vorgenommen werden.
Die Umsetzungstemperatur ist vorzugsweise unterhalb der Befül- lungstemperatur, bevorzugt unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums und besonders bevorzugt unterhalb 400 °C angeordnet. Hierdurch wird der benötigte Energiebedarf und auch die benötigte Produktionszeit verringert .
Zur Befüllung des Opferkörpers mit Aluminium bzw. mit einer Aluminiumlegierung wird der Opferkörper aufgeheizt . Daher ist es sinnvoll, zur Herstellung des Opferkörpers u.a. Ti0 und C zu verwenden, da sich aus u.U. Ti02 und C bei Aufheizen dann u.a. das reduzierte Titanoxid TiOx (TiO, i2θ3 und/oder Ti305) bilden kann.
Überraschender Weise findet bei der Druckinfiltration des Opferkörpers mit Aluminium allerdings noch keinerlei Austauschreaktion unter Bildung Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoffes statt. Die Bildung des Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoffes erfolgt, wie schon erwähnt, erst durch eine Festkörperreaktion, deren Prozeßtemperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums liegt .
Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung sind den entsprechenden weiteren Ansprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand einiger im folgenden dargestellten Beispielen näher erläutert .
Ein pulvriges keramisches Ausgangsgemenge mit Kohlenstoff und Ti0 sowie mit einem Bindemittel und mit einem Füllstoff wird vermischt und anschließend verpreßt.
Durch eine Niedertemperaturbehandlung unter Vakuum oder Schutzgas, insbesondere Stickstoff oder C0 , zwischen 350°C und 700°C, insbesondere bei 400°C wird insbesondere der Füllstoff und ggf. auch das Bindemittel unter Vakuum oder Schutzgas ausgebrannt, wobei ein poröser und ungesintert druckstabiler sowie keramischer Opferkörper entsteht .
Zweckmäßigerweise findet hierbei eine Thermogravimetrie-Analyse (TG) statt, die zum Nachweis dient, daß das Bindemittel und ggf. auch der Füllstoff vollständig entfernt ist.
Durch die gezielte Zugabe der Füllstoffe und des Bindemittels kann eine genau definierte Porosität, Porenstruktur und Festigkeit eingestellt werden, wodurch eine Druckinfiltration des Opferkörpers mit Aluminium möglich ist. Einer der Vorteile der Erfindung ist es, daß bei der gesamten Herstellung eines Bauteils aus einem derartigen Metall/Keramik- Verbundwerkstoff , also beginnend von der Herstellung des Opferkörpers über die Befüllung des Opferkörpers mit Aluminium bis hin zur Bildung des Verbundwerkstoffes durch die Austauschreaktion keine Temperaturschritte über 800°C, insbesondere über 700°C benötigt werden. Zum anderen geschieht dies in kurzer Zeit, insbesondere die Befüllung durch Druckguß.
Des weiteren erfolgt eine Umwandlung des Aluminiums zu einem hochtemperaturbeständigen Titanaluminid. Weiterhin werden sehr günstige Rohstoffe verwendet; der Materialpreis liegt derzeit bei ca. 4 DM pro kg.
Zur Herstellung des Ausgangsgemenges wird zuerst insbesondere Titandioxid und Graphit in einem definierten stöchiometrischen Verhältnis zueinander gemischt. Anschließend wird dem homogenen Gemenge 1 - 3 Gew.-% Bindemittel, vorzugsweise Polyvenylalkohol PVA und/oder Polyethylenglykol PEG, in wäßriger Lösung zugegeben und verknetet. Nach dem Bindemittel wird der Mischung ein wasserlöslicher pulver- oder faserförmiger organische Füllstoff, bevorzugt ein Celulosederivat, insbesondere Celuloseace- tat beigegeben und ebenfalls verknetet.
Der bevorzugt pulverförmig beigegebene Füllstoff weist insbesondere eine mittlere Korngröße zwischen 10 μm und 100 μm, bevorzugt 20 μm auf. Die Mischung wird entweder getrocknet oder feucht (Restfeuchte ca. 10-20% H20) uniaxial mit insbesondere 300 bar verpreßt. Optional folgt dem uniaxialen Preßvorgang ein weiterer kaltisostatischer Preßvorgang.
Der vorzugsweise endformnah gepreßte Opferkörper wird mechanisch auf Endmaß bearbeitet und für eine sich bei der Herstellung des Bauteils im weiteren anschließende Befüllung des Opferkörpers mit flüssigem Aluminium in eine Druckgußform eingelegt. Für das Befüllen mit Aluminium im Druckgußverfahren sind die Festigkeit, der E-Modul, die Porosität und die Porenstruktur des Opferkörpers von Bedeutung.
Diese Eigenschaften können durch die Wahl des Bindemittels, der Füllstoffe, der Füllstoffmenge und den Preßdruck beeinflußt werden. Ferner fließen noch die Partikelgrößen der keramischen Pulver (Ti02 usw.) und der Füllstoffe ein.
Die Zusammenhänge zwischen Einflußgrößen und Zielgrößen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 qualitativ aufgetragen.
Tabelle 1: Einfluß der Prozeßparameter auf die Eigenschaften des Opferkörpers
Einflußgrößen-→-
ZielFüll,stoffart FS- -Menge PreßPartikel- größen druck grδße
GK-Fes igkeit + + +++ +
E-Modul + + +++ +
Porosität + ++ ++ ++
Porenstruktur ++ ++ + +++
+= geringer Einfluß; ++= mittlerer Einfluß; +++ = großer Einfluß
Beispiele
Anhand der Beispiele 1 bis 7 werden nachfolgend einige Beispiele für Ausgangsgemenge für Opferkörper angegeben.
Beispiel l_u
3 mol Ti02 (mittlerer Korndurchmesser d50 = 0,3 μm) werden mit einem mol C (d50 = 0,05 μm) im Kneter (z.B. Fa. Eirich) ca. 10 min vorvermischt. Dieser Mischung wird 3 Gew.-% Polyethylengly- kol (in 20% wäßriger Lösung) zugesetzt und verknetet. Dem feuchten Gemenge wird wiederum 10 Gew.-% Celluloseacetat (CA) (d50 = 20 μm) zugefügt und im Kneter gemischt. Das Pulver wird uniaxial mit 30 MPa gepreßt. Anschließend erfolgt ein kalti- sostatisches Pressen mit einem Druck von 200 MPa. Der Opferkörper wird bei 700 °C unter Stickstoff für 1 Stunde geheizt (Haltezeit bei 350 °C, Heizrate 1 K/min) , wobei alle organischen Zusatzstoffe rückstandslos ausbrennen.. Der Opferkörper besitzt eine Druckfestigkeit von 7 MPa und eine Porosität von 49 %. Die Porendurchmesser weisen eine bimodale Verteilung auf, bei der ein Maximum bei 0,1 μm und ein Maximum bei 20 μm liegt.
Wie Beispiel 1, nur daß das Molverhältnis zwischen Ti02 und C 3/2 beträgt. Hierbei ist ein isostatisches Nachpressen bei 300 MPa erforderlich.
Wie Beispiel 1, nur daß die Menge an Celuloseacetat 20 Gew.-% beträgt .
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus Ti0 /C/PEG/CA vor dem uniaxialen Pressen 10 Gew-.% Wasser zugegeben werden.
Bei πp-j f.l 5 •
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus Ti0 /C/PEG/CA vor dem uniaxialen Pressen l Gew.-% Methylcellulose zugegeben werden.
Bei spiel 6_u
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus Ti02/C/PEG/CA Kurzfasern aus Konstantandraht oder aus C-Fasern zugefügt werden. Hierdurch wird die Bruchdehnung erhöht . Bei spifi] _
Wie Beispiel 1, nur daß die Korngröße des Ti0 einen mittleren Durchmesser von 15 μm aufweist, hierdurch fällt die Porosität auf 47 % ab. Die Druckfestigkeit erhöht sich auf 7,5 MPa.
Die Opferkörper sind zum anschließenden Druckbefüllen mit Aluminium vorgesehen. Nach dem Befüllen werden sie einer Temperaturbehandlung unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums unterzogen, wodurch ein Bauteil aus Verbundwerkstoff wird, der aus insbesondere homogen verteilt TiC, Al2θ3 uncj A^Ti aufweist .
Hier muß insbesondere darauf hingewiesen werden, daß bei der nachträglichen Temperaturbehandlung zur Herstellung des Verbundwerkstoffes eine Festkörperreaktion stattfindet. Daher kann diese Reaktion unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums stattfinden. Der vorzugsweise homogene Verbundwerkstoff ist hochtemperaturbeständig und verschleißfest .
Das erfindungsgemäße Verfahren und damit ebenso das erfindungs- gemäße Ausgangsgemenge bzw. der erfindungsgemäße Opferkörper sind insbesondere zur Herstellung von Reibflächen von tribolo- gischen Systemen oder von Motorkomponenten und/oder von Fahr- zeugkomponeneten und/oder von Bremsscheiben und/oder von Reibflächen für Bremsscheiben geeignet. Unter tribologischen Systemen sind neben Bremsscheiben auch Strukturkomponenten in Strahltriebwerken und Motoren, insbesondere Gleitlager und Schneidwerkεtoffe zu verstehen.

Claims

Pa t pnf.πnspri'. πhp.
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff, bei dem aus einem Titan insbesondere als Oxid aufweisenden Ausgangsgemenge ein Formkörper gepreßt, der Formkörper bei einer Überführungstemperatur einer Temperaturbehandlung unterzogen und dadurch ein Opferkörper hergestellt wird, der Opferkörper mit erweichtem oder flüssigem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung - im folgenden vereinfachend Aluminium genannt - unter Druck bei einer BefüUungstemperatur befüllt und Ausgangsmaterialien des Opferkörpers mit dem befüllten Aluminium zu einem Al θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff umgesetzt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
■ daß dem Ausgangsgemenge Kohlenstoff und/oder dessen Vorprodukte, Füllstoffe und Bindemittel beigegeben werden,
■ daß das Bindemittel die einzelnen Bestandteile des Ausgangs- gemenges zumindest bereichsweise miteinander druckstabilisierend verbindet,
■ daß die Überführungstemperatur kleiner oder gleich der Befül- lungstemperatur gewählt wird,
■ daß ein Füllstoff und vorzugsweise auch ein Binder mit einer Zersetzungstemperatur gewählt wird, die gleich oder kleiner als die BefüUungstemperatur ist,
■ daß der druckstabilisierte Opferkörper direkt mit Aluminium befüllt wird,
■ daß der Füllstoff und ggf. das Bindemittel vor oder während der Befüllung mit Aluminium insbesondere thermisch entfernt wird,
■ daß die BefüUungstemperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums aber unterhalb einer Reaktionstemperatur ange- ordnet ist, bei der zwischen dem Aluminium und dem Oxid des Titan eine Austauschreaktion stattfindet,
■ daß nach der Befüllung des Opferkörpers mit dem Aluminium der befüllte Opferkörper auf eine Umsetzungstemperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums liegt, abgekühlt wird und
■ daß bei der Umsetzungstemperatur Ausgangsmaterialen des Opferkörpers und das Aluminium in einer Festkörperreaktion unter Ausbildung des Al2θ3/Titanaluminid-Verbundwerkstoffs miteinander reagiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Befüllung das Aluminium und der Form oder/der Opferkörper auf BefüUungstemperatur erwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Opferkörper mit dem Aluminium in ungesintertem Zustand befüllt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Opferkörper endformnah hergestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Opferkörper spanabhebend endformnah bearbeitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausgangsgemenge TiO und/oder Ti2Ü3 und/oder Ti3θ5 und/oder insbesondere Ti02 beigegeben werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausgangsgemenge Ti02 beigegeben wird, daß Ti02 von dem Kohlenstoff reduziert wird und daß bei der vorzugsweise thermischen Entfernung des Füllstoffs und/oder des Bindemittels der reduzierend wirksame Kohlenstoff als Endprodukt gebildet wird und im Opferkörper verbleibt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Füllstoff unterhalb der BefüUungstemperatur verdampft und/oder in Kohlenstoff umgewandelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Bindemittel unterhalb der BefüUungstemperatur verdampft und/oder in Kohlenstoff umgewandelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Füllstoff organisches Material bevorzugt thermoplastisches oder duroplastisches Material, und besonders bevorzugt Stärke und/oder Mehl und/oder ein Cellulosederivat, insbesondere Celluloseacetat und/oder gewählt wird.
11. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgangsmaterialien des Ausgangsgemenges homogen verteilt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausgangsgemenge 1 - 3 % Gew.-% Bindemittel beigegeben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Füllstoff ein Pulver mit einer bevorzugten Korngröße zwischen 10 μm und 100 μm, besonders bevorzugt etwa 20 μm gewählt wird.
14. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Bindemittel Polyvenylalkohol (PVA) und/oder Polyethy- lenglykol (PEG) bevorzugt in wäßriger Lösung gewählt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausgangsgemenge bei BefüUungstemperatur nichtflüchtige Zusatzstoffe insbesondere TiC und/oder SiC und/oder BaC und/oder TiB2 beigegeben werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Al θ3 der keramischen Phase in allen drei Raumrichtung miteinander verbunden wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausgangsgemenge Fasern, insbesondere aus mineralischen und/oder keramischen Materialien beigegeben werden.
18. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Aluminium mit nur geringem Überdruck, also mit einem sogenannten squeeze-casting-Verfahren eingebracht wird.
19. Verwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Reibflächen von tribologischen Systemen und/oder von Motorkomponenten und/oder von Fahrzeugkomponenten und/oder von Bremsscheiben und/oder von Reibflächen für BremsScheiben.
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