Entwicklung neuartiger, B6O-basierter Verschleißwerkstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Joachim Kleebe; Professor Dr. Alexander Michaelis
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 231419978

B6O Werkstoffe stellen eine vielversprechende neue Gruppe harter bzw. superharter und verschleißbeständiger Werkstoffe dar. Die von den Antragstellern entwickelten Sinteradditive ermöglichen über den Prozess des Flüssigphasensinterns eine reproduzierbare Verdichtung dieser Werkstoffe im FAST/SPS Verfahren (Spark Plasma Sintering) bzw. durch heiß-isostatisches Pressen. Für die Reproduzierbarkeit, die Einstellung des Gefüges sowie des damit verbundenen Eigenschaftsprofils der B6O-basierten Materialien ist das Verständnis der während der Sinterung ablaufenden Prozesse, speziell der Gefügeentwicklung, von zentraler Bedeutung.Im beantragten Forschungsvorhaben sollen B6O Werkstoffe mit unterschiedlichen Additiv-anteilen und Sinterbedingungen hergestellt und eingehend hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und resultierender Mikrostrukturentwicklung untersucht werden.Vorrangiges Ziel der Studien ist die Korrelation der sich ausbildenden Gefügeparameter wie z.B. lokaler planarer Defekt in B6O Matrixkörnern, die zu Riesenkornwachstum führen können, mit den mechanischen Eigenschaften; speziell der Härte und der Bruchzähigkeit.Es wird erwartet, dass ein grundlegendes Verständnis der möglichen Mechanismen, die für die Erniedrigung der Härte dieser Werkstoffe im Vergleich zu Einkristallen verantwortlich sind, und der Mechanismen, die den beobachteten Anstieg der Bruchzähigkeit bewirken, ein Werkzeug an die Hand geben, mit dem gezielt die Gefügeentwicklung der B6O Materialien optimiert und damit das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe eingestellt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen