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Optimierung von Werkstoffen auf der Basis von Siliciumcarbid

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Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen III

Zusammenfassung

Die Phasenbeziehungen zwischen SiC und Bor, SiC und Aluminium sowie SiC, Bor und Aluminium, die bei der Herstellung von Siliciumcarbid-Werkstoffen eine dominierende Rolle spielen, wurden untersucht. Das Vierstoffsystem B-Al-Si-C und alle dazugehörenden Zwei- und Dreistoffsysteme wurden vollständig berechnet.

Weiterhin wurde der Einfluß von Sauerstoffverunreinigungen und von stickstoffhaltiger Atmosphäre auf die Gasphasengleichgewichte untersucht. Als Ergebnis wurden Phasenfeldaufteilung und Umsetzungsschema des quaternären Systems Si-C-N-0 erhalten. Mit Hilfe dieser Berechnungen wurde die Herstellung von reaktionsgebundenem Siliciumcarbid über die Infiltration von porösem Glaskohlenstoff optimiert und eine feinkörnige RBSC-Qualität mit sehr guter Oxidationsbeständigkeit entwickelt.

Ausgehend von den berechneten Phasengleichgewichten im System B-Al-C-Si wurde das Verdichtungs- und Umwandlungsverhalten von ß-SiC beim drucklosen Sintern mit kombinierten B/Al-Zusätzen untersucht. Es wurden geeignete Sinterbedingungen für das drucklose Verdichten einer kubischen ß-SiC-Qualität mit einer geringen Korngröße (< 2 μ,m) bei Temperaturen unterhalb 2000°C ermittelt.

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Weißkopf, KL., Lorenz, J., Petzow, G. (1984). Optimierung von Werkstoffen auf der Basis von Siliciumcarbid. In: Bunk, W., Böhmer, M., Kißler, H. (eds) Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen III. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-82299-5_13

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