Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 163
En viele Darstellung optischer Betrachtungsverfahren zur Charakterisierung
lich sind. .
renzkontrast, von keramischen Werkstoffen
Martina ThonniBBen (V), Rainer Telle
Lehrstuhl für Keramik und Feuerfeste Werkstoffe
Institut für Gesteinshüttenkunde, RWTH Aachen
Einleitung
Keramik hat sich bis heute in einer Vielzahl von Anwendungen bewährt, bei denen hohe Härte,
große Verschleißbeständigkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Hochtemperaturstabilität —
verbunden mit niedrigem spezifischen Gewicht — benötigt werden. Die neuen keramischen Werk-
stoffe erreichen hohe Festigkeiten. Die Eigenschaften der keramischen Werkstoffe werden maßgeb-
lich durch das jeweilige Gefüge — beziehungsweise die Mikrostruktur — bestimmt. Durch die geziel-
te Einstellung von bestimmten Mikrostrukturen, das so genannte Gefügedesign, können die mecha-
nischen und physikalischen Kennwerte in unterschiedliche Richtungen hin beeinflusst werden.
Bei dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf einer vergleichenden Betrachtung der optischen Dar-
stellungsverfahren. Die Gefügemorphologien wurden mittels Auflichtmikroskopie, Durchlichtmik-
roskopie, Rasterelektronen— und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert. Bei den dar-
gestellten Werkstoffen handelt es sich um AlL,O3 (TM-DAR), GPS-Si3N,, SSiC (EKasic), ZrO,
einer optimalen (TOSOH) und Feuerfestkeramik (Schamotte). Die vergleichende Betrachtung erfolgte direkt an den
rt werden. Die jeweiligen Werkstoffen.
n. Dabei hat die . ]
Aluminiumoxid
Aluminiumoxidkeramik ist der wichtigste oxidkeramische Werkstoff mit dem breitesten Anwen-
dungsspektrum. Eine hohe Hirte, Temperaturstabilitit, und eine hohe VerschleiBbestindigkeit und
ı optischer Korrosionsbestängigkeit auch bei hohen Temperaturen zeichnet diese Keramik aus. Am häufigsten
zslos. wird Al;Os in der a-Modifikation verwendet. Der Werkstoff findet Anwendung in der Elektrotech-
nik, Hochtemperaturtechnik bis hin zur Humanmedizin.
rt und werden in Die ungeitzte Auflichtmikroskopie ergibt nur wenig aussagefihige Bilder. Fiir die Sichtbarma-
chung der Korner und Korngrenzen ist eine Atzung unerlésslich. Die lichtmikroskopischen Unter-
t nicht optimal suchungen zeigen in Abb.1 eine Al,O3-Keramik, welche thermisch geätzt wurde. Die Aufnahme
. zeigt deutlich Korngröße, Korngrenzen und Poren. Aufgrund des geringen Reflexionsvermögens
erforderlich. von ALO; fiihrt die Auflichtmikroskopie nicht immer zu guten Ergebnisse. Im polarisierten Durch-
licht werden hingegen sehr kontrastreiche Aufnahmen erzeugt. Diese Abbildung zeigt einen textu-
rierten fliissigphasengesinterten Al,O;-Tiegel mit angrenzender Glasschmelze. Die Textur führt zu
einer Verbesserung der Infiltrationsbeständigkeit. Die Körner mit gleicher Farbe (grün) entsprechen
Bereichen gleicher Kornorientierung. Die REM-Aufnahme zeigt eine thermisch geätzte grobkörnige
AlO;-Keramik mit inhomogener Kornverteilung. Die TEM-Untersuchung an einer hartbearbeiteten
tstoffe AlOs-Keramik lésst eine zerriittete Randzone mit Rissen und Versetzungen erkennen.
unde, Briinne
