EP1268364A1 - Gesinterter formkörper mit poröser schicht auf der oberfläche sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Gesinterter formkörper mit poröser schicht auf der oberfläche sowie verfahren zu seiner herstellung

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EP1268364A1
EP1268364A1 EP01915331A EP01915331A EP1268364A1 EP 1268364 A1 EP1268364 A1 EP 1268364A1 EP 01915331 A EP01915331 A EP 01915331A EP 01915331 A EP01915331 A EP 01915331A EP 1268364 A1 EP1268364 A1 EP 1268364A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
shaped body
substrate
sintered
pores
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01915331A
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English (en)
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Inventor
Dirk Rogowski
Hans-Georg Pfaff
Alwin Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
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Publication date
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    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Definitions

  • the invention relates to a molded article according to the preamble of the first claim and to a method for producing a molded article according to the sixteenth claim.
  • Coatings serve to improve mechanical, electrical, chemical, optical or other material properties on the surface of a component in order to achieve application advantages or to prevent or delay negative effects on the component during use.
  • the application of dense layers in the form of glazes to ceramic substrates has been known for a long time.
  • the substrate materials are mostly coarse or refractory ceramics with a correspondingly low level of mechanical properties and structure.
  • the dense coating should essentially cover these disadvantages.
  • the glazes significantly increase chemical resistance, for example.
  • Layers made of various chemical elements and compounds, which are applied to the substrate by means of CVD, PVD, plasma or similar techniques and also combinations thereof, are used and tested in technology.
  • a disadvantage of these application methods is the way via the gas phase, which severely limits the number of materials that can be used for coating.
  • the layer thicknesses that can be achieved are in the range from a few ⁇ m to approximately 25 ⁇ m and, due to the coating process, are very cost-intensive. With the methods mentioned it is only possible to To change surface properties. However, it is not possible to significantly influence the structure of the surfaces.
  • the adhesiveness of the layers depends on the method used. In the case of coatings using the plasma process, the layer adheres only via adhesive forces, which naturally limits long-term adhesion.
  • Ceramic molded parts that consist entirely of an open-pore material are state of the art. However, their mechanical strength is greatly reduced.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the known disadvantages in the production of a porous layer on a sintered body from an inorganic material.
  • the invention avoids the disadvantages of the prior art in the production of a shaped body with a porous layer on its surface in that first a base body, the substrate, is formed as a green body from an inorganic material and a suspension is formed on the substrate in the state of the green body the same inorganic material from which the substrate is made, or a different material is applied. In addition to the inorganic material, this suspension also contains a pore-forming substance. Only after the layer has been applied is there a common heat treatment of substrate and layer by drying and sintering to produce a monolithic shaped body. The method for producing the substrate does not differ from that which is known from the prior art.
  • the base body can either be pore-free, densely sintered, or also contain pores. In the latter case, it also contains a portion of a pore-forming substance in its state as a green body. However, the proportion of this substance is then such that the proportion of pores per unit volume in the layer is always larger than in the substrate.
  • Ceramic materials such as the known oxide ceramics, silicates, phosphates, apatites and related materials as well as nitrides, carbides and silicides are particularly suitable as inorganic materials for the base body, the substrate. It is also possible to produce moldings with a porous surface layer from metals produced by powder metallurgy using the process according to the invention.
  • the same inorganic materials that are suitable for producing the base body, the substrate, are suitable for producing the layer.
  • a porous layer can form on the base body, the substrate, the inorganic material provided for the layer is mixed in a suitable grain size with a suitable liquid and a suitable pore-forming substance to form a suspension and this suspension taking into account the shrinkage during the Heat treatment, drying and sintering, applied in the required layer thickness on the green body.
  • the production of a suspension from an inorganic material in a liquid matched to this material and a substance suitable for the size, shape and number of pores are known from the prior art, for example from DE 44 42 810 A1, DE 44 32 477 C2 or the publication "Influence of Organic Compounds on Ceramic Masses", W. Mann, Ber. DKG, 37 (1960), pp. 11 to 22.
  • Solution process the sublimation process, the evaporation process, the swelling process, the gas blowing process and the foam process.
  • Particularly suitable as pore-forming substances are organic substances, for example starches, cellulose or waxes, and natural and synthetic polymers which evaporate, gasify, consume or burn during the thermal treatment of the substrate and the layer applied to it and thereby form the pores.
  • the number of pores per unit volume, their size, that is to say their diameter, and their shape can advantageously be determined by the selection of a suitable pore-forming substance.
  • the quantity of particles, their size and their shape are the decisive influencing factors.
  • the shape of a solid pore-forming material can, for example, be spherical, globular, platelet-shaped or fibrous.
  • the pore-forming substances are converted into a gas phase during the thermal treatment of the shaped body, which leads to open pores when the gas escapes from the shaped body, that is to say the pores are interconnected.
  • the gases blowing and the foam process there are also processes, for example the gas blowing and the foam process, in which the pores remain closed.
  • the type of pores depends on the intended use of the shaped body. Open pores are always advantageous if liquids or gases are to flow through the molded body and, for example, additional substances are to be stored in the pores.
  • Shaped bodies with closed pores are suitable, for example, for sound and heat insulation and for electrical insulation.
  • the porosity that is to say the proportion of pores per unit volume, can be controlled in the case of solid substances by the amount, in the case of liquid substances optionally by the concentration of the pore-forming substance added, so that the porosity is approximately between 25% and 90%, preferably approximately is between 25% and 70%.
  • the pore size the diameter of the pores, depends in particular on the particle size of the substance forming the pores and can have values of approximately between 1 ⁇ m and 1000 ⁇ m, preferably between 20 ⁇ m and 500 ⁇ m can be set.
  • the prerequisite is that the substances used do not undergo any change in volume during the burning out or gasification.
  • the moisture content of the suspension when the layer is applied to the green body, to the substrate, the moisture content of the suspension can be adapted to the precompression of the material of the substrate.
  • the moisture content of the substrate and suspension must be coordinated with one another in such a way that the shrinkage of the substrate and layer is approximately the same in the subsequent heat treatments, so that cracks, deformations or detachment of the layer do not occur during drying.
  • the layer materials and the pore-forming substances are suspended in water or in another suitable liquid, which is known from the prior art already mentioned, in such a way that the suspension has a consistency suitable for the application process.
  • dispersants can be added to produce a suspension, which advantageously achieve a uniform distribution of the solids within the suspension.
  • the viscosity of the suspension can be influenced by adding organic or inorganic auxiliaries. When strongly wetting liquid is added, the adhesion of the suspension to the substrate can be increased in the green state.
  • the method for applying the layer on the substrate can advantageously be based on the geometry and the surface shape of the substrate and the desired thickness of the Layer to be matched.
  • the layer can be applied to the entire surface of the substrate or only to one or more partial areas.
  • the immersion method is particularly suitable for complicated surface structures and thin layers of approximately 0.02 mm to approximately 2 mm.
  • the dipping process also enables a layer to be built up in several dipping steps in succession up to the desired overall thickness. After each dipping process that builds up a layer of a certain thickness, this layer is first dried to a degree suitable for building up the new layer before the next layer is built up.
  • the suspension can also be spread on flat surfaces and filled with thick layers.
  • Spraying requires a sprayable suspension.
  • Sprayed layers have a rough surface, which can be advantageous for implants or catalysts, for example.
  • the layers can also be easily applied in multiple layers by spraying. With the aid of the methods presented, layers in the range from approximately 0.02 mm to 10 mm, preferably from approximately 0.1 mm to 2 mm, can be applied.
  • the moldings according to the invention can be used, for example, as implants in medical technology.
  • Medical implants for example socket inserts for hip joints, are made from high-purity aluminum oxide ceramics because of their good compatibility and biocompatibility as well as their very good wear behavior.
  • the bone tissue is given the opportunity to grow or ingrowth into the layer and the pan can be anchored directly in the bone.
  • the pan as the base body can also be coated with a layer of hydroxylapatite or other calcium phosphate compounds with the same thickness and with the same pore structure.
  • the hydroxyapatite stimulates bone growth and facilitates the ingrowth of the bone tissue in the pores of the layer of the implant. Hydroxyapatite can also be applied in a thin layer on the porous aluminum oxide layer.
  • a further layer of porous silicon nitride is applied to a silicon nitride substrate, Si 3 N 4 , of a cutting tool, so that a good adherent, active coating with precursors can then take place.
  • the moldings according to the invention are also suitable as catalyst supports.
  • the porous layer on the high-temperature ceramic materials serves as a carrier for the catalyst material.
  • Such catalysts are used, for example, in motor vehicles or in the chemical industry.
  • the moldings according to the invention are suitable for lining containers, pipelines and channels in metallurgy and in the chemical industry.
  • a porous layer of cordierite on dense cordierite or a porous layer of aluminum titanate on dense aluminum titanate is proposed. This increases the surface tension compared to the melt and reduces wetting.
  • the invention is explained using the following exemplary embodiments. Show it:
  • Fig. 3 shows the insert shell of a hip joint endoprosthesis with a layer promoting the ingrowth of the bone tissue
  • Fig. 4 is a sectional view of the porous layer and the adjacent material of the insert shell in an enlarged view.
  • silicon nitride Si 3 N 4
  • FIG. 1 The production of a molded article according to the invention from silicon nitride, Si 3 N 4 , is described below, as is shown in FIG. 1 and is designated by 1.
  • silicon nitride is prepared into a pressable mass by dispersing it in water with the addition of water-soluble binders, grinding and spray drying.
  • the granules obtained by spray drying are pressed into a square plate 1 with an edge length of 17 mm and a height of 7 mm at an axial pressure of 2000 bar.
  • the embodiment is shown in Fig. 1 on an enlarged scale.
  • the density of the green body 2 is 1.9 g / cm 3 , corresponding to 60% of the theoretical density of Si 3 N 4 .
  • a portion of the aqueous Si 3 N 4 dispersion is branched off before spray drying.
  • the solids content is about 60 w% (weight percent).
  • 15% by weight of a starch powder with a grain size between 20 ⁇ m and 50 ⁇ m are added to the dispersion.
  • the viscous dispersion produced in this way is coated as layer 3 on the pressed Si 3 N 4 platelets, the substrate 2.
  • the water portion of the spread dispersion is sucked up by the green body 2 and the applied layer 3 solidifies.
  • the thickness 4 of the layer 3 can be adjusted as desired, for example up to 2 mm, by repeated spreading.
  • Substrate 2 as a green body and layer 3 during application are coordinated with one another in such a way that tensions and cracks are avoided during drying and subsequent firing.
  • the substrates 2 provided with a layer 3, the platelets 1, are dried like conventional moldings made of silicon nitride and sintered at the usual sintering temperature of up to 1800 ° C.
  • Layer 3 sinters monolithically with substrate 2.
  • the burned-out organic components leave open pores 5.
  • FIG. 2 shows a section through the layer 3 on the plate 1 and the area of the substrate 2 located underneath it.
  • the image shows a 200-fold magnification through a light microscope.
  • the thickness of the porous layer 3 arranged on the right is approximately 0.3 mm.
  • Layer 3 clearly shows an approximately uniform distribution of coherent, spherical pores 5 of approximately the same size, which have a diameter 6 of approximately 20 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the proportion of pores per unit volume, the porosity is approximately 35%.
  • the edge layer 7 of the substrate 2 also has pores 8, which are sometimes larger and irregularly arranged than the pores in the porous layer 3.
  • This effect which is generally referred to as sintered skin in ceramic materials, results from reactions of the surface with the sintering atmosphere.
  • the edge layer 7 in the present exemplary embodiment is formed, for example, when silicon nitride is sintered in the presence of substances which, when decomposed, emit gases containing carbon and oxygen, which react with the nitrogen and the silicon and likewise form gaseous phases, for example SiO and N 2 . This was the case with the sintering of the present exemplary embodiment because the starch powder has decomposed. The gases that have formed have reacted with the material of the surface layer 7 to form pores.
  • the porosity decreases from the surface of the substrate 2 towards the inside.
  • the sinter skin can reach a thickness of up to 3/10 mm. While the so-called sintered skin is usually removed by grinding because its porosity interferes with the otherwise intended purpose of sintered ceramics, it can even be called desirable in the present case because it opens the pores into the base body. In the case of infiltration of these pores, for example, this results in the possibility of firmly anchoring the porous layer to the base body, the substrate 2, via the infiltrated materials.
  • FIG. 3 shows an insert shell 10 of a hip joint endoprosthesis made of aluminum oxide, Al 2 O 3.
  • the insert shell 10 shown schematically consists of the base body 11 with the sliding surface 12 and the surface 13 on which a porous layer 14, also made of aluminum oxide, has been applied is.
  • This porous layer 14 is intended to promote the growth and ingrowth of the bone tissue.
  • the layer 14 has a uniform distribution of open pores 15.
  • Layer 14 is branched off from the material provided for the production of the insert shell. 15% by weight of a polyethylene wax with a grain size between 100 ⁇ m and 500 ⁇ m are added to this dispersion. The viscous dispersion produced in this way is spread onto the outer surface 13 of the base body 11, the procedure being as described in the previous exemplary embodiment.
  • FIG. 4 shows the structure of the porous layer 14 and the adjoining base body 11 after sintering in a light microscope image with a microsection magnified fifty times.
  • the pore-free base body 11 and its outer surface 13 can be clearly seen as the boundary between the base body 11 and the porous coating 14.
  • the sample from an insert shell is embedded in a synthetic resin 16 suitable for the preparation of micrographs.
  • the embedding material 16 appears dark in the micrograph. It has filled the pores 15, which is why they are hardly recognizable, particularly in the transition to the surface 17 of the coating 14.
  • the layer 14 has a thickness 19 of approximately 1.5 mm and one Porosity of about 50%. It consists of the same material as the material of the base body 11, Al 2 O 3 .
  • the rounded pores 15 of up to 400 ⁇ m in diameter form an essentially coherent structure. As can be seen, this results in a very strongly jagged surface, which advantageously supports the growth and ingrowth of the bone tissue.

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Abstract

Bei porösen Beschichtungen auf Hochleistungskeramiken wird versucht, die extremen Beanspruchungen genügenden mechanischen und thermischen Eigenschaften des Substratwerkstoffs mit vorteilhaften Eigenschaften von Beschichtungswerkstoffen zu kombinieren. Das nachträgliche Auftragen solcher Schichten auf das bereits gesinterte Substrat führt bei vielen Anwendungen zu keinen befriedigenden Ergebnissen hinsichtlich der möglichen Schichtdicke, der Porosität und der Haftfestigkeit. Erfindungsgemäss wird deshalb vorgeschlagen, dass ein Formkörper aus einem gesinterten anorganischen Werkstoff mit einer porösen Schicht auf seiner Oberfläche so hergestellt wird, dass zunächst der Grundkörper als Grünkörper geformt wird, dass auf der Oberfläche oder einer Teilfläche der Oberfläche des Grundkörpers eine Schicht in Form einer Suspension aufgetragen wird, die ebenfalls einen anorganischen Werkstoff enthält, dass mindestens dem Werkstoff dieser Schicht ein zuvor festgelegter Anteil eines Poren bildenden Stoffs beigemischt wird und dass der Grünkörper und die auf ihm aufgetragene Schicht gemeinsam den zur Herstellung eines monolithischen Sinterkörpers erforderlichen Wärmebehandlungen unterzogen werden.

Description

Gesinterter Formkörper mit poröser Schicht auf der Oberfläche sowie
Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Formkörper entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers entsprechend dem sechzehnten Anspruch.
Beschichtungen dienen dazu, mechanische, elektrische, chemische, optische oder andere Werkstoffeigenschaften an der Oberfläche eines Bauteils zu verbessern, um Anwendungsvorteile zu erzielen oder bei der Anwendung negative Auswirkungen auf das Bauteil zu verhindern oder zu verzögern.
Bereits seit langem bekannt ist das Auftragen dichter Schichten in Form von Glasuren auf Keramiksubstraten. Die Substratwerkstoffe sind größtenteils Grob- oder Feuerfestkeramiken mit entsprechend niedrigem Niveau der mechanischen Eigenschaften und des Gefüges. Die dichte Beschichtung soll diese Nachteile im wesentlichen überdecken. Durch die Glasuren wird beispielsweise die chemische Beständigkeit wesentlich erhöht.
Bei Beschichtungen auf Hochleistungskeramiken dagegen wird versucht, die extremen Beanspruchungen genügenden mechanischen und thermischen Eigenschaften des Substratwerkstoffs mit den vorteilhaften Eigenschaften von Beschichtungswerkstoffen zu kombinieren.
In der Technik eingesetzt und erprobt sind beispielsweise Schichten aus verschiedenen chemischen Elementen und Verbindungen, die über die CVD-, PVD-, Plasma- oder ähnliche Techniken und auch Kombinationen der selben auf das Substrat aufgebracht werden. Nachteilig bei diesen Auftragsverfahren ist der Weg über die Gasphase, wodurch die Zahl der zur Beschichtung einsetzbaren Werkstoffe stark eingeschränkt wird. Die erzielbaren Schichtdicken liegen im Bereich von wenigen μm bis etwa 25 μm und sind, bedingt durch das Beschichtungsverfahren, sehr kostenintensiv. Mit den genannten Verfahren ist es nur möglich, die Oberflächeneigenschaften zu verändern. Es ist jedoch nicht möglich, die Struktur der Oberflächen maßgebend zu beeinflussen. Außerdem hängt die Haftfähigkeit der Schichten von dem jeweils eingesetzt Verfahren ab. Bei Beschichtungen mittels des Plasmaverfahrens erfolgt die Haftung der Schicht lediglich über Adhäsionskräfte, wodurch die Langzeithaftung naturgemäß eingeschränkt ist.
Andere thermische und chemische Beschichtungsverfahren weisen den Nachteil auf, daß durch das Beschichtungsverfahren das Gefüge des Substratwerkstoffs beeinflußt und die Werkstoffeigenschaften sogar verschlechtert werden können. Aufgrund des zweistufigen Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils als Substrat und der anschließenden Beschichtung können Spannungen zwischen der Schicht und dem Werkstoff des Substrats entstehen, die die Haftfestigkeit der Schicht auf dem Substrat beeinträchtigen.
Das Zusammensintern von keramischen Formkörpern unterschiedlicher Porosität ist Stand der Technik, jedoch können aufgrund von Problemen an der Grenzfläche der Formkörper und den auftretenden Eigenspannungen keine komplexen Bauteile hergestellt werden.
Keramische Formteile, die vollständig aus einem offenporigen Werkstoff bestehen, sind Stand der Technik. Ihre mechanische Festigkeit ist aber stark reduziert.
Mit den obengenannten Verfahren ist deshalb die Herstellung einer Schicht mit definierter Dicke und Porenstruktur auf einem dicht gesinterten Substrat aus einem anorganischen Werkstoff nicht möglich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannten Nachteile bei der Erzeugung einer porösen Schicht auf einem Sinterkörper aus einem anorganischen Werkstoff zu vermeiden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe eines Formkörpers, wie er im ersten Anspruch beansprucht wird und einem Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, insbesondere eines Formkörpers nach den Ansprüchen 1 bis 15, wie es im Anspruch 16 beansprucht wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik bei der Herstellung eines Formkörpers mit einer porösen Schicht auf seiner Oberfläche dadurch, daß zunächst ein Grundkörper, das Substrat, als Grünkörper aus einem anorganischen Werkstoff geformt wird und auf das Substrat im Zustand des Grünkörpers eine Suspension aus demselben anorganischen Werkstoff, aus dem das Substrat besteht, oder einem anderen Werkstoff aufgetragen wird. Diese Suspension enthält neben dem anorganischen Werkstoff zusätzlich noch einen Poren bildenden Stoff. Erst nach Auftragen der Schicht erfolgt eine gemeinsame Wärmebehandlung von Substrat und Schicht durch Trocknung und Sintern zur Erzeugung eines monolithischen Formkörpers. Das Verfahren zur Herstellung des Substrats unterscheidet sich nicht von denen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Der Grundkörper kann entweder porenfrei, dicht gesintert sein, oder ebenfalls Poren enthalten. Im letzten Fall enthält auch er in seinem Zustand als Grünkörper einen Anteil eines Poren bildenden Stoffs. Allerdings ist der Anteil dieses Stoffs dann so bemessen, daß der Anteil der Poren pro Volumeneinheit in der Schicht immer größer ist als im Substrat.
Als anorganische Werkstoffe für den Grundkörper, das Substrat, eignen sich insbesondere Keramikwerkstoffe wie die bekannten Oxidkeramiken, weiterhin Silikate, Phosphate, Apatite und artverwandte Werkstoffe sowie Nitride, Karbide und Silicide. Es ist auch möglich, aus pulvermetallurgisch erzeugten Metallen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Formkörper mit einer porösen Oberflächenschicht herzustellen.
Für die Herstellung der Schicht eignen sich dieselben anorganischen Werkstoffe, die zur Herstellung des Grundkörpers, des Substrats, geeignet sind. Es ist allerdings von Vorteil, wenn bei der Auswahl eines anorganischen Werkstoffs für die Schicht, der nicht mit dem anorganischen Werkstoff des Grundkörpers übereinstimmt, darauf geachtet wird, daß der Werkstoff des Substrats und der Werkstoff der Schicht einen nahezu gleich großen Ausdehnungskoeffizienten und gleich große thermische Stabilität in dem Temperaturbereich aufweisen, der für die Sinterung des Formkörpers vorgesehen ist. Dadurch wird vermieden, daß aufgrund unterschiedlich starker Ausdehnung der unterschiedlichen anorganischen Werkstoffe sowie durch Änderungen der Gitterstruktur oder der chemischen Zusammensetzung eines Werkstoffs beim Durchlaufen des vorgesehenen Temperaturbereichs Spannungen, insbesondere im Grenzbereich zwischen den beiden Werkstoffen auftreten, die zur Ablösung oder Zerstörung der Schicht führen können.
Auf das thermische Verhalten des Formkörpers während des Sintervorgangs wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn die Korngröße des Werkstoffs des Substrats und die Korngröße des Werkstoffs der Schicht übereinstimmen. Bei unterschiedlichen Korngrößen besteht insbesondere im Grenzbereich zwischen Grundkörper, dem Substrat, und der Schicht, die Gefahr, daß Spannungen auftreten, die ebenfalls zur Ablösung oder Zerstörung der Schicht führen können.
Damit sich auf dem Grundkörper, dem Substrat, eine poröse Schicht bilden kann, wird der für die Schicht vorgesehene anorganische Werkstoff in einer geeigneten Korngröße mit einer geeigneten Flüssigkeit und einem geeigneten Poren bildenden Stoff zu einer Suspension gemischt und diese Suspension unter Berücksichtigung der Schwindung während der Wärmebehandlung, dem Trocknen und Sintern, in der erforderlichen Schichtdicke auf den Grünkörper aufgetragen. Die Herstellung einer Suspension aus einem anorganischen Werkstoff in einer auf diese Werkstoff abgestimmten Flüssigkeit sowie einem für die Größe, die Form und die Anzahl der Poren geeigneten Stoff sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 44 42 810 A1 , der DE 44 32 477 C2 oder der Veröffentlichung „Einfluß von organischen Verbindungen auf keramische Massen", W. Mann, Ber. DKG, 37 (1960), S. 11 bis 22.
In der letztgenannten Veröffentlichung sind eine Reihe von Verfahren zur Porenbildung erläutert. Danach gibt es das Ausbrennverfahren, das - o -
Lösungsverfahren, das Sublimationsverfahren, das Verdampfungsverfahren, das Quellungsverfahren, das Gastreibeverfahren und das Schaumverfahren.
Als Poren bildende Stoffe eignen sich insbesondere organische Stoffe, beispielsweise Stärken, Zellulose oder Wachse, und natürliche und synthetische Polymere, die während der thermischen Behandlung des Substrats und der auf ihm aufgetragenen Schicht verdampfen, vergasen, sich verzehren oder verbrennen und dadurch die Poren bilden. Die Anzahl der Poren pro Volumeneinheit, ihre Größe, das heißt ihr Durchmesser, sowie ihre Gestalt können vorteilhaft durch die Auswahl eines geeigneten Poren bildenden Stoffs bestimmt werden. Bei festen Stoffen sind die Menge der Partikel, ihre Größe und ihre Form die maßgebenden Einflußfaktoren. Die Gestalt eines festen Poren bildenden Stoffs kann beispielsweise kugelförmig, globular, plättchen- oder faserförmig sein.
In der Regel werden die Poren bildenden Stoffe bei der thermischen Behandlung des Formkörpers in eine Gasphase überführt, welche beim Entweichen des Gases aus dem Formkörper zu offenen Poren führt, das heißt, die Poren sind untereinander verbunden. Wie der letztgenannten Veröffentlichung entnommen werden kann, gibt es auch Verfahren, beispielsweise das Gastreibe- und das Schaumverfahren, bei denen die Poren geschlossenen bleiben. Die Art der Poren richtet sich nach dem vorgesehenen Einsatz des Formkörpers. Offene Poren sind immer dann von Vorteil, wenn der Formkörper von Flüssigkeiten oder Gasen durchströmt werden soll und beispielsweise in die Poren zusätzlich Stoffe eingelagert werden sollen. Formkörper mit geschlossenen Poren sind beispielsweise zur Schall- und Wärmedämmung sowie zur elektrischen Isolation geeignet.
Die Porosität, das heißt, der Anteil von Poren pro Volumeneinheit, kann bei festen Stoffen durch die Menge, bei flüssigen Stoffen gegebenenfalls durch die Konzentration des zugesetzten Poren bildenden Stoffs so gesteuert werden, daß die Porosität etwa zwischen 25 % und 90 %, vorzugsweise etwa zwischen 25 % und 70 % liegt. Die Porengröße, der Durchmesser der Poren, hängt bei festen Stoffen insbesondere von der Teilchengröße des die Poren bildenden Stoffs ab und kann auf Werte etwa zwischen 1 μm und 1000 μm, vorzugsweise zwischen 20 μm und 500 μm eingestellt werden. Voraussetzung ist, daß die eingesetzten Stoffe während des Ausbrennens oder Vergasens keine Volumenänderung erfahren.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann beim Auftragen der Schicht auf den im Grünzustand befindlichen Grundkörper, auf das Substrat, der Feuchtigkeitsgehalt der Suspension der Vorverdichtung des Werkstoffs des Substrats angepaßt werden. Je geringer die Vorverdichtung des Substrats und je höher sein Feuchtigkeitsanteil, desto sorgfältiger muß der Feuchtigkeitsanteil der Suspension eingestellt werden, damit das Substrat beim Auftragen der Schicht seine Form und Stabilität behält. Außerdem muß der Feuchtigkeitsgehalt von Substrat und Suspension so aufeinander abgestimmt sein, daß bei den sich anschließenden Wärmebehandlungen die Schwindung von Substrat und Schicht in etwa gleich groß ist, damit nicht bereits bei der Trocknung Risse, Deformationen oder Ablösungen der Schicht auftreten.
Die Schichtwerkstoffe sowie die Poren bildenden Stoffe werden in Wasser oder in einer anderen geeigneten Flüssigkeit, die aus dem bereits benannten Stand der Technik bekannt ist, so suspendiert, daß die Suspension eine für das Auftragsverfahren geeignete Konsistenz aufweist. Außerdem können zur Herstellung einer Suspension Dispergiermittel zugesetzt werden, mit denen vorteilhaft eine gleichmäßige Verteilung der Feststoffe innerhalb der Suspension erreicht wird. Mit einer Zugabe von organischen oder anorganischen Hilfsstoffen kann die Viskosität der Suspension beeinflußt werden. Bei der Zugabe stark benetzender Flüssigkeit kann die Haftfähigkeit der Suspension auf dem Substrat im Grünzustand erhöht werden.
Das, was für die Herstellung der Suspension zum Auftragen auf das Substrat als vorteilhafte Verfahrensparameter aufgeführt wurde, gilt in gleichem Maße auch bei der Herstellung des Substrats selbst.
Das Verfahren zum Auftragen der Schicht auf dem Substrat kann vorteilhaft auf die Geometrie und die Oberflächenform des Substrats sowie die gewünschte Dicke der Schicht abgestimmt werden. Die Schicht kann auf der gesamten Oberfläche des Substrats oder aber nur auf einer oder mehreren Teilflächen aufgetragen werden.
Für komplizierte Oberflächenstrukturen sowie dünne Schichten von etwa 0,02 mm bis etwa 2 mm eignet sich insbesondere das Tauchverfahren. Das Tauchverfahren ermöglicht es außerdem, eine Schicht in mehreren Tauchschritten hintereinander bis zur gewünschten Gesamtdicke aufzubauen. Nach jedem Tauchvorgang, der eine Schicht in einer bestimmten Dicke aufbaut, wird diese Schicht zunächst bis zu einem für den Aufbau der neuen Schicht geeigneten Grad getrocknet, bevor die nächste Schicht aufgebaut wird.
Insbesondere auf ebenen Oberflächen läßt sich die Suspension auch aufstreichen und bei dicken Schichten aufspachteln. Das Aufspritzen verlangt eine spritzfähige Suspension. Gespritzte Schichten weisen eine rauhe Oberfläche auf, die beispielsweise bei Implantaten oder Katalysatoren von Vorteil sein kann. Durch Spritzen lassen sich die Schichten ebenfalls leicht mehrlagig auftragen. Mit Hilfe der vorgestellten Verfahren lassen sich Schichten im Bereich von etwa 0,02 mm bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 mm bis 2 mm auftragen. Durch die Änderung der Eigenschaften der nachfolgend aufgeführten Merkmale sowie die mögliche Kombination dieser Merkmale untereinander, also durch unterschiedliche anorganische Werkstoffe von Substrat und Schicht, durch unterschiedliche Anteile von Poren pro Volumeneinheit im Substrat und in der Schicht, durch die Porengröße und die Porenform, durch die Dicke der Schicht, die Anordnung der Schicht auf der Oberfläche des Substrats sowie die Oberflächengestalt der Schicht selbst lassen sich eine Vielzahl von Anwendungsfälle für erfindungsgemäße Formkörper finden, von denen hier nachfolgend einige Beispiele aufgeführt sind:
Die erfindungsgemäßen Formkörper sind beispielsweise als Implantate in der Medizintechnik einsetzbar. Medizinische Implantate, beispielsweise Pfanneneinsätze für Hüftgelenke, werden wegen der guten Verträglichkeit und Biokompatibilität sowie dem sehr guten Verschleißverhalten aus hochreiner Aluminiumoxid-Keramik hergestellt. Durch eine Schicht, die ebenfalls aus Aluminiumoxid, AI2O3, von wenigen zehntel Millimetern Dicke mit offenen Poren mit einem Durchmesser von etwa 200 - σ -
μm bis 400 μm besteht, wird dem Knochengewebe die Möglichkeit des Anwachsens oder Einwachsens in die Schicht gegeben und eine direkte Verankerung der Pfanne im Knochen möglich. Statt mit einer porösen Aluminiumoxid-Schicht kann die Pfanne als Grundkörper auch mit einer Schicht aus Hydroxylapatit oder anderen Calziumphosphatverbindungen in gleicher Dicke und mit gleicher Porenstruktur beschichtet werden. Das Hydroxylapatit regt das Knochenwachstum an und erleichtert das Einwachsen des Knochengewebes in die Poren der Schicht des Implantats. Hydroxylapatit kann auch zusätzlich in einer dünnen Schicht auf die poröse Aluminiumoxid-Schicht aufgetragen werden.
Folgende Beispiele zeigen industrielle Anwendungsmöglichkeiten. Auf einem Siliciumnitridsubstrat, Si3N4, eines Schneidwerkzeugs wird eine weitere Schicht von porösem Siliciumnitrid aufgetragen, damit anschließend eine gut haftende, aktive Beschichtung mit Precursoren erfolgen kann.
In der Verfahrenstechnik und in der Chemie begünstigen beispielsweise poröse Schichten aus Siliciumcarbid, SiC, auf Substraten, die ebenfalls aus Siliciumcarbid hergestellt sind, die Verdampfung von Flüssigkeiten aufgrund der vergrößerten Oberflächen.
Die erfindungsgemäßen Formkörper eignen sich auch als Katalysatorträger. Dabei dient die poröse Schicht auf den hochwarmfesten Keramikstoffen als Träger des Katalysatorwerkstoffs. Solche Katalysatoren finden beispielsweise in Kraftfahrzeugen oder in der chemischen Industrie ihre Anwendung. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Formkörper zur Auskleidung von Behältern, Rohrleitungen und Rinnen in der Metallurgie und in der chemischen Industrie geeignet. Um beispielsweise bei Gießereiwerkzeugen die mit Metallschmelzen in Berührung kommenden Oberflächen vor Korrosion zu schützen, wird eine poröse Schicht von Cordierit auf dichtem Cordierit oder eine poröse Schicht von Aluminiumtitanat auf dichtem Aluminiumtitanat vorgeschlagen. Dadurch wird die Oberflächenspannung gegenüber den Schmelzen erhöht und die Benetzung verringert. Die Erfindung wird anhand folgender Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen plättchenförmigen Körper mit einer porösen Schicht,
Fig. 2 ein Schnittbild von der porösen Schicht und dem angrenzenden Grundkörper in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 die Einsatzschale einer Hüftgelenk-Endoprothese mit einer das Einwachsen des Knochengewebes fördernden Schicht und
Fig. 4 ein Schnittbild von der porösen Schicht und dem angrenzenden Werkstoff der Einsatzschale in vergrößerter Darstellung.
Nachfolgend wird die Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkörpers aus Siliziumnitrid, Si3N4, beschrieben, wie er in Fig. 1 dargestellt und mit 1 bezeichnet ist. Mit aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensschritten wird Siliziumnitrid durch Dispergieren in Wasser unter Zusatz von wasserlöslichen Bindern, Mahlung und Sprühtrocknen zu einer preßfähigen Masse aufbereitet. Das durch Sprühtrocknen erhaltene Granulat wird zu einem quadratischen Plättchen 1 mit einer Kantenlänge von 17 mm und einer Höhe von 7 mm bei einem axialen Druck von 2000 bar gepreßt. Das Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Dichte des Grünkörpers 2 beträgt 1 ,9 g/cm3, entsprechend 60 % der theoretischen Dichte von Si3N4.
Von der wäßrigen Si3N4-Dispersion wird vor dem Sprühtrocknen ein Teil abgezweigt. Der Feststoffgehalt beträgt etwa 60 w% (Gewichtsprozent). Der Dispersion werden 15 w% eines Stärkepulvers mit der Korngröße zwischen 20 μm und 50 μm zugesetzt. Die so hergestellte dickflüssige Dispersion wird als Schicht 3 auf die gepreßten Si3N4- Plättchen, das Substrat 2, gestrichen. Der Wasseranteil der aufgestrichenen Dispersion wird von dem Grünkörper 2 aufgesaugt und die aufgebrachte Schicht 3 verfestigt sich. Durch mehrfaches Aufstreichen kann die Dicke 4 der Schicht 3 beispielsweise bis zu 2 mm beliebig eingestellt werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des _ 1 Q _
Substrats 2 als Grünkörper und der Schicht 3 beim Auftragen wird so aufeinander abgestimmt, daß bei der Trocknung und beim anschließenden Brennen Spannungen und Risse vermieden werden.
Die mit einer Schicht 3 versehenen Substrate 2, die Plättchen 1 , werden wie herkömmliche Formkörper aus Siliziumnitrid getrocknet und bei der üblichen Sintertemperatur von bis zu 1800 °C gesintert. Die Schicht 3 versintert monolithisch mit dem Substrat 2. Die ausgebrannten organischen Anteile hinterlassen offene Poren 5.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Schicht 3 auf dem Plättchen 1 und den darunter befindlichen Bereich des Substrats 2. Die Aufnahme zeigt eine 200fache Vergrößerung durch ein Lichtmikroskop. Die Dicke der rechts angeordneten porösen Schicht 3 beträgt etwa 0,3 mm. In der Schicht 3 ist deutlich eine in etwa gleichmäßige Verteilung von zusammenhängenden, kugelförmigen Poren 5 in etwa gleicher Größe zu sehen, die einen Durchmesser 6 von etwa 20 μm bis 30 μm haben. Der Porenanteil pro Volumeneinheit, die Porosität, beträgt etwa 35 %.
Die Randschicht 7 des Substrats 2 weist ebenfalls Poren 8 auf, die teilweise größer und unregelmäßig angeordnet sind als die Poren in der porösen Schicht 3. Dieser, bei Keramikwerkstoffen allgemein als Sinterhaut bezeichnete Effekt, hat seine Ursache in Reaktionen der Oberfläche mit der Sinteratmosphäre. Die Randschicht 7 im vorliegenden Ausführungsbeispiel entsteht beispielsweise, wenn Siliciumnitrid in Anwesenheit von Substanzen gesintert wird, die bei ihrer Zersetzung kohlenstoff- und sauerstoffhaltige Gase abgeben, die mit dem Stickstoff und dem Silicium reagieren und dabei ebenfalls gasförmige Phasen bilden, beispielsweise SiO und N2. Das ist bei der Sinterung des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Fall gewesen, weil sich das Stärkepulver zersetzt hat. Die Gase, die dabei entstanden sind, haben mit dem Werkstoff der Randschicht 7 unter Porenbildung reagiert. Die Porosität nimmt von der Oberfläche des Substrats 2 nach innen hin ab. Die Sinterhaut kann eine Dicke bis zu 3/10 mm erreichen. Während die sogenannte Sinterhaut in der Regel durch Abschleifen entfernt wird, weil ihre Porosität für den sonst vorgesehenen Zweck von Sinterkeramiken störend wirkt, kann sie im vorliegenden Fall sogar als erwünscht bezeichnet werden, weil dadurch die Poren bis in den Grundkörper hinein geöffnet werden. Bei Infiltrationen dieser Poren beispielsweise ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die poröse Schicht über die infiltrierten Werkstoffe fest mit dem Grundkörper, dem Substrat 2, zu verankern.
In den Figuren 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel aus der Medizintechnik dargestellt. Figur 3 zeigt eine Einsatzschale 10 einer Hüftgelenk-Endoprothese aus Aluminiumoxid, AI2O3, Die schematisch dargestellte Einsatzschale 10 besteht aus dem Grundkörper 11 mit der Gleitfläche 12 und der Oberfläche 13, auf der eine poröse Schicht 14, ebenfalls aus Aluminiumoxid, aufgetragen worden ist. Diese poröse Schicht 14 soll das An- und Einwachsen des Knochengewebes fördern. Die Schicht 14 weist eine gleichmäßige Verteilung offener Poren 15 auf.
Die Schicht 14 wird aus dem für die Herstellung der Einsatzschale vorgesehenen Werkstoff abgezweigt. Dieser Dispersion werden 15 w% eines Polyethylenwachses mit der Korngröße zwischen 100 μm und 500 μm zugesetzt. Die so hergestellte dickflüssige Dispersion wird auf die äußere Oberfläche 13 des Grundkörpers 11 gestrichen, wobei die Vorgehensweise wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben erfolgt.
Figur 4 zeigt in einer Lichtmikroskop-Aufnahme bei fünfzigfacher Vergrößerung eines Schliffbildes den Aufbau der porösen Schicht 14 und den angrenzenden Grundkörper 11 nach der Sinterung. Deutlich zu erkennen ist der porenfrei erscheinende Grundkörper 11 und dessen äußere Oberfläche 13 als Grenze zwischen Grundkörper 11 und poröser Beschichtung 14. Die Probe aus einer Einsatzschale ist in einem für die Anfertigung von Schliffbildern geeigneten Kunstharz 16 eingebettet. Das Einbettungsmaterial 16 erscheint im Schliffbild dunkel. Es hat die Poren 15 ausgefüllt, weshalb diese insbesondere im Übergang zur Oberfläche 17 der Beschichtung 14 kaum zu erkennen sind. Die Schicht 14 hat eine Dicke 19 von etwa 1 ,5 mm und eine Porosität von etwa 50 %. Sie besteht aus dem selben Werkstoff wie der Werkstoff des Grundkörpers 11 , aus AI2O3.
Die rundlichen Poren 15 von bis zu 400 μm Durchmesser bilden ein im wesentlichen zusammenhängendes Gefüge. Wie ersichtlich, ergibt sich dadurch eine sehr stark zerklüftete Oberfläche, die das An- und Einwachsen des Knochengewebes vorteilhaft unterstützt.

Claims

Patentansprüche
1. Formkörper, hergestellt aus mindestens einem gesinterten anorganischen Werkstoff, bestehend aus einem Grundkörper, dem Substrat, und einer auf dem Substrat befindlichen porösen Schicht, wobei Substrat und Schicht jeweils einen unterschiedlichen Anteil von Poren pro Volumeneinheit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als Grünkörper aus dem in seine Form gebrachten Substrat besteht, gegebenenfalls mit einem Poren bildenden Stoff versetzt, und einer auf der Oberfläche oder einer Teilfläche der Oberfläche des Substrats in Form einer Suspension aus einem anorganischen Werkstoff aufgetragenen Schicht, die einen Poren bildenden Stoff enthält.
2. Formkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sintern des Formkörpers die Schicht mit dem Substrat monolithisch versintert ist.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat einen Anteil von unter 1 % Poren pro Volumeneinheit aufweist.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat und die Schicht aus unterschiedlichen anorganischen Werkstoffen bestehen.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Substrats und der Werkstoff der Schicht einen nahezu gleich großen Ausdehnungskoeffizienten und gleich große thermische Stabilität in dem
Temperaturbereich aufweisen, der für die Sinterung des Formkörpers erforderlich ist.
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des Werkstoffs des Substrats und die Korngröße des Werkstoffs der Schicht übereinstimmen.
7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht auf dem Substrat etwa zwischen 0,02 mm und 10 mm liegt, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 2 mm.
8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Poren pro Volumeneinheit in der Schicht etwa zwischen 25 % und
90 % liegt, vorzugsweise zwischen 25 % und 70 %.
9. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schicht der Durchmesser der Poren etwa zwischen 1 μm und 1000 μm liegt, vorzugsweise zwischen 20 μm und 500 μm.
10. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper ein medizinisches Implantat ist.
11. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Bestandteil eines Filters ist.
12. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Bestandteil eines Katalysators ist.
13. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Bestandteil eines Gießereiwerkzeugs ist.
14. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Bestandteil eines Schneidwerkzeugs ist.
15. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als Auskleidung von Behältern, Rohrleitungen und Rinnen in der Metallurgie und in der chemischen Industrie dient.
16. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus mindestens einem gesinterten anorganischen Werkstoff, wobei der Formkörper aus einem Grundkörper, dem Substrat, und einer auf dem Substrat befindlichen porösen Schicht besteht und daß das Substrat und die Schicht jeweils einen unterschiedlichen Anteil von Poren pro Volumeneinheit aufweisen, insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Grundkörper als Grünkörper geformt wird, daß auf der Oberfläche oder einer Teilfläche der Oberfläche des Grundkörpers eine Schicht in Form einer Suspension aufgetragen wird, die ebenfalls einen anorganischen Werkstoff enthält, daß mindestens dem Werkstoff dieser Schicht ein zuvor festgelegter Anteil eines
Poren bildenden Stoffs beigemischt wird und daß der Grünkörper und die auf ihm aufgetragene Schicht gemeinsam den zur Herstellung eines monolithischen Sinterkörpers erforderlichen Wärmebehandlungen unterzogen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß nur dem Werkstoff der aufzutragenden Schicht ein Poren bildender Stoff beigemischt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Substrat eine Schicht aus einem anderen Werkstoff aufgetragen wird als der, aus dem das Substrat besteht.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht auf das bereits vorgetrocknete Substrat aufgetragen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Suspension der Vorverdichtung des Werkstoffs des noch im Grünzustand befindlichen Substrats angepaßt ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität, das Benetzungs- und Trocknungsverhalten und die Haftfestigkeit der Suspension auf den Zustand des Werkstoffs des noch im Grünzustand befindlichen Substrats angepaßt sind.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Werkstoffs der Schicht durch Tauchen erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Werkstoffs der Schicht durch Aufstreichen oder Aufspachteln
5 erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Werkstoffs der Schicht durch Aufspritzen erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht in mehreren Lagen aufgetragen wird.
10 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht in einer Dicke aufgetragen wird, bei der die durch die Wärmebehandlungen bedingte Schwindung berücksichtigt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Schicht in einer Dicke von etwa 0,02 mm bis etwa 10 mm
15 aufgetragen wird, vorzugsweise in einer Dicke zwischen 0,1 mm und 2 mm.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Poren bildende Stoff in einer solchen Menge beziehungsweise Konzentration dem Werkstoff der Schicht beigemischt wird, daß beim Sintern des Formkörpers der vorgesehene Anteil von Poren pro Volumeneinheit erreicht
20 wird, der etwa zwischen 25 % und 90 % liegt, vorzugsweise zwischen 25 % und
70 %.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des die Poren bildenden festen Stoffs auf den gewünschten Durchmesser der zu erzeugenden Poren abgestimmt ist, der etwa zwischen
25 1 μm und 1000 μm liegt, vorzugsweise zwischen 20 μm 500 μm.
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