Carbidkeramik

Gruppe

Carbidkeramik verfügt über außergewöhnliche Hochtemperatur-, Verschleiß- und Korrosionsresistenz. Sie besitzt eine hohe thermische und variierbare elektrische Leitfähigkeit. Hauptanwendungen liegen im Maschinenbau, in der Chemie- und Energietechnik, der Mikroelektronik sowie der Weltraumtechnik.

Es existieren unterschiedliche Prinzipien und Techniken, mit denen sich die herausragenden Eigenschaften der carbidischen Verbindungen in unterschiedlichem Maß in einem Werkstoff vereinigen lassen. Die Auswahl und Entwicklung des jeweiligen Werkstoffes erfolgt nach Erfordernissen der Anwendung und muss im Einzelnen Aspekte der Herstellungstechnologie des jeweiligen Bauteiles berücksichtigen. Siliciumcarbid ist das wichtigste Material innerhalb der Carbidkeramiken, gefolgt von Borcarbid und Titancarbid. Komposite ergeben eine zusätzliche Möglichkeit zur Erzielung besonderer Eigenschaften, wie hohe elektrische Leitfähigkeit, hohe Härte, variable thermische Ausdehnungskoeffizienten und spezifische Gleiteigenschaften.

In der Arbeitsgruppe „Carbidkeramik“ werden Werkstoff- und Verfahrensentwicklungen auf folgenden Gebieten durchgeführt:

  • Gesinterte Keramik (drucklos, druckgesintert), insbes. SSiC, LPS-SiC
  • Reaktionsgebundene und rekristallisierte Keramik, insbes. RBSiC, NSiC, SiSiC, RSiC
  • Carbide aus organischen Precursoren
  • Fremdphasengebundene Keramik, z. B. glasgebundenes SiC
  • Komposite auf Basis partikulärer Carbide (SiC/TiC/ZrC/B4C/TiB2/C)
  • Keramik mit gesteuerter Porosität

 

Leistungsangebot

 

  • Technologierelevante Weiter- und Neuentwicklung von Carbidkeramiken und Carbid-Keramik-Kompositen
  • Entwicklungen von Carbidkeramiken mit anwendungsspezifischen Eigenschaften wie
    • Hohe Bruchzähigkeit
    • Definierte elektr. Leitfähigkeit
    • Hohe Reinheit <= 10 ppm
    • Definierte Porosität
  • Herstellung von prototypischen Bauteilen und Kleinserien aus innovativen Carbidkeramiken

 

Technische Ausstattung

 

  • Komplette Werkstoff- und Bauteilherstellungstechnologie und Ausrüstung; großformatige Ofentechnik unter Schutzgas bis 2400 °C
  • Anwendungsbezogene Analytik

 

Beispiele und Referenzen

 

  • Hochfestes und hydrothermalbeständiges LPS-SiC für Wälzlager und Schneiden
  • Heizelemente mit PTC-Effekt auf Basis SSiC
  • Zellulares SSiC und SiSiC für Brennersysteme
  • Hochreines SiSiC für Anwendungen in der Halbleiterindustrie
  • Poröses LPS-SiC für Dieselpartikelfilter

Forschung aktuell

Gasdichte Fügung von vollkeramischen Wärmetauschern aus Siliciumcarbid

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Mikroeletronik und hochreines SiC