Soweit diese Modellbildung die im realen Sinterkörper ablaufenden Vorgänge zu beschreiben ver-
mag, wird sie versagen, wenn andere als die genannten Transportvorgänge zum Sintergeschehen
beitragen. Modelluntersuchungen an Kugelreihen [5] und an ebenen Teilchenschüttungen [6] dien-
ten zum Nachweis von Translations- und Rotationsbewegungen der Teilchen zueinander während
der Sinterung. Die Ursachen dieser Teilchenbewegungen liegen u.a. in dem Bestreben nach Ausbil-
dung energetisch günstigerer Korngrenzen zwischen den Teilchen. Die Folgen derartiger Verschie-
bungen von ganzen Teilchen innerhalb des Pulverhaufwerkes sind quantitativ noch nicht geklärt.
Qualitativ können die Umlagerungsvorgänge, wie an Teilchenketten gezeigt [5], zu erheblichen
Schwindungsbeiträgen führen [7]. Die über die Modellexperimente in Richtung Realsituation hi-
nausgehende Beobachtungen von Teilchenbewegungen wurden in [8] beschrieben, wobei jedoch
nur die Sinterkörperoberfläche der Beobachtung zugänglich war. Nach [3] sind deshalb bisher für
reale dreidimensionale Sinterkörper nur indirekte Methoden verfügbar, die Hinweise über eine Teil-
chenbewegung geben.
Daraus resultieren folgende Probleme deren Lösung insbesondere für die technischen Aspekte der
Herstellung von keramischen und metallischen Sinterwerkstoffen große Bedeutung hat:
Die hohen Schwindungsgeschwindigkeiten realer Sinterkörper im Anfangsstadium weichen stark
von den aus Zweiteilchenmodellen abgeleiteten Schwindungsgleichungen ab. Eine Vorhersage und
Berechnung von Sinterprozessen ist deshalb bisher nicht möglich. Die Optimierung technische Pro-
zesse ist deshalb nicht oder nur bedingt möglich.
II. Räumliche Sintermodelle und Mikrofocus Computer Tomographie
In der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung stellt die Durchstrahlungsprüfung mit Röntgenstrahlen
ein wichtiges Verfahren dar. Insbesondere zur Detektion von volumenhaften Fehlern im Inneren
von komplex geformten Bauteilen besitzt die Durchstrahlungsprüfung Vorteile gegenüber anderen
ZfP-Verfahren. Von Nachteil ist, daß alle Details eines dreidimensionalen Objektes auf ein zweidi-
mensionales Aufnahmemedium projiziert werden. Somit können Position und Verlauf eines Fehlers wi
im Innern nicht wiedergegeben werden. Eine Lösung bietet die Tomographie, die einzelne Objekt-
ebenen parallel zur Durchstrahlungsrichtung rekonstruiert [9 - 12]. Für die Sintermodelle wurden _-
wegen ihrer definierten geometrischen Form Kupferkugeln „n.
unterschiedlicher Durchmesser verwendet. Bild 1 zeigt Probe Gasblasen
0624 mit einem Partikeldurchmesser > 750um. Als Behälter er Don
fanden ALO;-Tiegel Verwendung. Die Unter-teilung der | i X
Durchmesserfraktionen ist in Tabelle 1 wiedergegeben. Die fr Ls
Proben wurden bei 1025°C unter Vakuum 1h gesintert. In den ese
Bildern 2 und 3 sind die Lfd. | Proben | Teilchengrö- zustellen.
a rekonstruierten und mit spe-
itr . LL Nr. Nr. Be x [um]
zieller Software visualisier-
ten Iso-flichen am Beispiel 730
der Proben 0624 und 0638 2 750> x > 500 |
wiedergegeben. Die Voxel- 3 500> x > 350 :
größe betrug bei allen vier + 350>x > 125 |
Proben 13,93 um [13, 14]. Probon 3 Lelie hengrofien der
III. Partikelkonstitution in den Sintermodellen
Abb. 1: Sintermodell aus Cu-Kugeln Voraussetzung fiir die Charakterisierung der Partikelkonsti-
tution ist die Beschreibung folgender geometrischer Kenngro-
Ben: Die Partikelanordnung (d.h. die Anordnung der Partikelmittelpunkte), die Verteilung des Ab- Abb 3
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