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Herstellung hochgradig verschleiß- und korrosionsbeständiger Verbundwerkstoffe

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Mit einem spezialisierten mechanischen Legierungsprozess ist es einem deutschen Hersteller gelungen, Metall-Keramik- und Keramik-Keramik-Werkstoffe zu hochgradig verschleiß- und korrosionsbeständigen Verbundwerkstoffen zu verarbeiten. Diese wiederum sollen beim thermischen Spritzen als Kontaktmaterialien verwendet werden und für Metallpulver-Sinterteile zur Anwendung kommen.

Zwei der am häufigsten auftretenden Materialprobleme sind Verschleiß und Korrosion. Im ersten Fall findet durch mechanische Einwirkungen ein Materialabtrag an der Oberfläche statt, während bei Korrosion eine Beeinträchtigung der Materialeigenschaften aus chemischen Reaktionen zwischen dem Material und seiner Umgebung resultiert. Daher bemüht sich die Industrie ständig um schnelle und kosteneffektive Verfahren zur Entwicklung neuer Werkstoffe mit besseren Verschleiß- und Korrosionseigenschaften.

Jetzt wurden neue Verbundwerkstoffe mit deutlich höherer Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion entwickelt. Durch Anwendung des Hochenergie-Kugelmahlverfahrens in kontinuierlichen Pulver-Separationssystemen lassen sich Metall-Keramik- und Keramik-Keramik-Verbundwerkstoffe auf mechanischem Wege in kurzer Zeit legieren. Im Vergleich zu anderen industriellen Prozessen nimmt dieses Verfahren jedoch deutlich weniger Zeit in Anspruch, da die Verarbeitung der Materialien weniger als 80 Minuten dauert. Überdies ist es nicht nur umweltfreundlich und kostengünstig, sondern wegen seiner vollen Steuerbarkeit und Skalierbarkeit auch ausgezeichnet für eine industrielle Produktion geeignet.

Diese Innovationen zeichnen sich außerdem durch außergewöhnliche mechanische, thermische und chemische Eigenschaften aus und eignen sich besonders für Anwendungen im Bereich des thermisches Spritzens. Die Pulversubstanzen sind extrem fein und weisen eine homogene Verteilung der Keramik-Metall-Bestandteile auf. Ebenfalls realisierbar sind keramische Nanostrukturen (mit Korngrößen unter 100nm), die eine Optimierung verschiedener Beschichtungseigenschaften wie etwa des Härtegrades und der Zähigkeit ermöglichen. Nach diesem Verfahren könnten auch fortschrittliche Kontaktmaterialien entwickelt werden, in denen Metall-Keramik- und Keramik-Keramik-Verbundwerkstoffe zur Anwendung kommen.

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Sabrina Wodrich | Quelle: ZENIT
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