Untersuchung der Sintermechanismen von Keramik im Mikrowellenfeld mit In situ-Meßverfahren und Simulationsrechnungen

• Antragsteller: Dr. Friedrich Raether
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5322312

Die Sinterung von Keramiken mit Mikrowellen zeigt vielversprechende Ergebnisse, da bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen und in kurzen Zeiten dichte Gefüge erhalten werden. Dies ist besonders interessant im Hinblick auf die Sinterung von nanoskaligen Materialien; sollte doch das bei herkömmlichen Sinterungen übliche aber schädliche Kornwachstum verringert werden können. Dazu müssen jedoch die zugrundeliegenden Mechanismen der Wechselwirkung von Material und Mikrowellenfeld besser verstanden werden. Die Mikrowellensinterung wird am Fraunhofer ISC mit neuartigen in situ-Meßverfahren bei hohen Temperaturen verfolgt. Mit einem optischem Dilatometer wird die Sinterschwindung gemessen und daraus die Sinterkinetik berechnet. Auch die Temperaturleitfähigkeit und der Wärmeübergangswiderstand werden bestimmt - aus diesen Daten wird eine Wärmebilanz der Mikrowellenerwärmung erstellt, um Temperaturgradienten, Hot Spot- und Run Away-Effekte vorhersagen zu können. Die Temperaturleitfähigkeitsmessung wird zusammen mit Mikrowellenmodellen zum Wärmetransport verwendet, um die Sinterhalsbildung zu berechnen. Der spezifische Einfluß der Mikrowellenerwärmung im Vergleich zu anderen Sintermethoden soll so aufgezeigt und die zugrundeliegenden Mechanismen erklärt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Professorin Dr. Joanna R. Groza