Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 149 
Charakterisierung von Verbindungen aus Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen und Metallen 
Wenke König, Anne Satir 
EMPA, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, CH-8600 Dübendorf 
Kurzfassung 
Verbindungen von Verbundwerkstoffen - beispielsweise eine Metallmatrix mit keramischer 
Verstärkungskomponente (MMC) - und Metallen können aufgrund der Kombination ihrer 
Eigenschaften für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. 
Die Herstellung von Verbindungen aus Al/SiC-Vebundwerkstoffen und Stahl durch Löten wird 
beschrieben. Die Charakterisierung der Lötverbindungen erfolgt lichtmikroskopisch sowie mit Hilfe 
der Elektronenstrahlmikrosonde. 
Aufgrund unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften der Fügepartner und der sich ausbildenden 
Fügezone treten bei der Präparation der Verbunde Probleme auf. Beim Trennen der Proben z. B. 
können durch den Lötprozesses induzierte Spannungen zu einer Schädigung der Verbindungen 
führen. Probleme und Lösungsansätze werden aufgezeigt. 
Abstract 
Characterization of joints between metal-matrix-composites and metals 
Joints between compound materials - for instance a metal-matrix-composite reinforced with a 
ceramic component (MMC) - and metals can be used for different applications because of the 
combination of their properties. 
The manufacturing of joints between Al/SiC-compound materials and steel by brazing is described. 
The characterization of brazed joints is made by light-microscopy and by using the electron beam 
microprobe. 
Because of the different mechanical properties of the joining partner and the joining zone problems 
occur during the preparation of the joints. For example damages of joints can occur while cutting of 
samples caused by stresses which are built up during the brazing process. Problems and approaches 
are shown. 
1. Einleitung 
Verbundwerkstoffe sind heterogene, mindestens zweiphasige und makroskopisch homogene 
Materialien. Ihre Bestandteile oder Phasen gehören in der Regel nicht einer einzigen 
Werkstoffgruppe an. Durch die Kombination dieser Werkstoffe ist es möglich, gezielt 
Eigenschaften wie Gewicht, Festigkeit oder thermische Ausdehnung einzustellen. Man 
unterscheidet zwischen faser- und partikelverstärkten Verbundwerkstoffen. Weiterhin erfolgt eine 
Einteilung nach der Zusammensetzung von Matrix und Verstärkungskomponente, beispielsweise in 
Metall-Matrix- (MMC) oder Keramik-Matrix-Composites (CMC). [1] 
Ein in der Herstellung elektronischer Bauteile eingesetzter MMC ist der Werkstoff Al/SiC, 
bestehend aus einer Aluminiummatrix und SiC-Partikeln. Vorteilhaft für den Einsatz dieses 
Materials sind seine Merkmale wie geringes Gewicht, hohe thermische Leitfähigkeit, einstellbarer 
thermischer Ausdehnungskoeffizient und hohe Steifigkeit. Al/SiC kann Kupfer als