Nach der Glühung bei 800 °C und 1000 h ist bei allen drei Verbundwerkstoffen eine deutliche
Vergröberung des Gefüges eingetreten und die Reaktionszone zwischen Faser und Matrix ist
augeprägter (Bild 2a - c). Blockartige Ausscheidungen zeigen sich vereinzelt innerhalb der
'IMI 834' - Matrix, vermehrt aber und rosettenförmig angeordnet auf der Reaktionszone zwischen
Faser und 'IMI 834' - Matrix (Bild 2b und c). Im Verbundwerkstoff mit der zusätzlichen gTiB -
Faserschutzschicht wurden außerdem zahlreiche Nadeln außen auf der Schutzschicht und vereinzelt
auch innerhalb der Matrix gebildet (Bild 2c). Diese Titanmonoboride werden auch in der Literatur
beschrieben [6]; sie beeinträchtigen die mechanischen Eigenschaften und sollten hier durch die
Gradierung der Schutzschicht vermieden werden.
Bestimmug der Schutzschicht und der Reaktionszone
Der übliche zweilagige Aufbau der Faserschutzschicht aus Kohlenstoff und die anschließende
Reaktionszone sind bereits in den lichtmikroskopischen Bildern 1a und b gut zu erkennen. Die
werksseitig auf die SiC-Faser aufgebrachte, ca. 3 um dicke C-Schutzschicht wurde in der Literatur
bereits eingehend beschrieben [6,7] und enthält neben dem graphitischen Kohlenstoff auch sehr
feindisperse SiC-Partikel. Energiedispersive Röntgenanalysen weisen Si-Anreicherungen bevorzugt
im Schichtmittenbereich aus. In Übereinstimmung mit anderen mikroanalytischen Untersuchungen
an vergleichbaren Ti-Matrix Verbundwerkstoffen besteht die Reaktionszone zwischen der C-
Schutzschicht und der Matrix bevorzugt aus TiC, außerdem in einem schmalen, äußeren Bereich aus
Ti-Siliziden des Typs Ti;Si, [6]. Sowohl in den Karbiden als auch in den Siliziden kann das Ti
partiell durch Legierungselemente ersetzt werden. Die Reaktionszonen bilden sich sowohl bei der
Verbund - Herstellung als auch bei einer Glühtemperatur von 700 °C als nahezu geschlossene,
ebene Schichten aus, die erst mit zunehmender Glühzeit etwas rauher werden.
Die Reaktionszonen wachsen auf Kosten der C- Schutzschicht, was bei einer Glühtemperatur von
800 °C besonders deutlich wird (Bilder 2a - b). In der 'Super &%,' - Matrix bildet sich bei 800 °C
eine etwas rauhe Reaktionszone aus. Ein schmaler, an ß, verarmter Saum, schließt sich an, der auch
in der Literatur beschrieben wird [8]. Auf der ebenfalls nahezu geschlossenen Reaktionszone mit
der 'IMI 834' - Matrix bilden sich bei 800 °C die zusätzlichen, massiven Ausscheidungen in
rosettenförmiger Anordnung. Sie bestehen überwiegend aus TiC in Analogie zur Zusammensetzung
der Reaktionszone. Nahe der Matrix-Phasengrenzfläche wurde außerdem eine (Ti Zr)y Siv - Phase
analysiert, die offensichtlich eine gute, reaktionshemmende Wirkung hat [9].
Die gTiB-Schutzschichten können herstellungsbedingt in ihrer Dicke etwas variieren. Im
Ausgangszustand zeigen diese spröden Schichten bereits vereinzelt Risse und bieten dort natürlich
keinen zusätzlichen Schutz. Die gTiB-Schichten sind aber thermisch äußerst stabil und lassen auch
nach Glühungen bei 800 °C keinen signifikanten Dickenverlust erkennen. Die Bildung der
Reaktionsprodukte wird jedoch nicht wirksam verhindert, wie in Bild 2c zu sehen ist: Sowohl außen
an der Grenzfläche zur Matrix als auch innen an der Grenzfläche zur C-Schicht liegen
Ausscheidungen vor. Außen bildet sich eine häufig unterbrochene, dünne TiC-Reaktionsschicht, auf
der rosettenförmig die blockartigen Ti-Karbide noch größer gebildet wurden als ohne die gTiB-
Schicht. Innen zwischen C- und gTiB-Schicht hat sich außerdem eine massive TiC-Schicht gebildet,
die nach 1000 h bei 800 °C nahezu gleich dick ist wie die gTiB-Schicht. Die C-Schutzschicht ist
hier von allen drei Verbundwerkstoffen am weitesten konsumiert.
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