Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 455
ragen Einfluss unterschiedlicher Oberflichenbehandlungen auf das
suche Oxidationsverhalten massiver Cu-reicher metallener Gläser
Monika Meuris *, Uwe Köster *, Haein Chim-Yoi **
* AG Werkstoffe & Korrosion, FB Bio- und Chemieingenieurwesen, Universität Dortmund
** Physics Department, Sookmyung Women’s University, Seoul, Südkorea
imier-
ichen:
e ent-
teiler- ABSTRACT
9506 Kupferreiche metallene Gläser wie z.B. CueoZrsoTis0 bzw. Cu4q2ZracAlzYs Gläser gehören
zur Gruppe der so genannten "bulk metallic glasses". Das gute Glasbildungsvermögen in
Verbindung mit hohen Zugfestigkeiten und guter Duktilität bei relativ niedrigen Material-
kosten machen diese Gläser für viele Anwendungen interessant; erste Untersuchungen
zum Oxidationsverhalten deuten allerdings auf eine kaum ausreichende Oxidations-
mann beständigkeit. Frisch hergestellte Gläser färben sich z.B. bei Raumtemperaturlagerung
rming bereits nach wenigen Monaten braun.
Inter- Ziel dieser Arbeit ist eine detaillierte Untersuchung des Einflusses verschiedener Ober-
flachenbehandlungen wie Schleifen oder Polieren auf die Oxidation dieser Gläser, und
hand zwar mittels Thermogravimetrie sowie Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie,
tation insbesondere auch von Querschliffen anoxidierter Proben.
Die Oxidation dieser Cu-reichen Gläser beginnt mit einer Anreicherung von Kupfer an der
utions Oberfläche und der schnellen Bildung von Cu2O. Das Ausmaß dieser Reaktion hängt stark
tallur- von der Oberflächenbehandlung ab. Im weiteren Verlauf kommt es zur Bildung mehr-
lagiger Oxidschichten: eine innere Schicht mit lamellarem Gefüge aus Cu-Nanokristallen
zwischen ZrO, Lamellen und einer mit zunehmender Reaktionszeit zusammenwachsen-
Werk- den Cu,0O Schicht, auf der CuO-Nadeln aufwachsen.
rsitat
oiteter 1. EINLEITUNG
n an-
Werk- "Bulk metallic glasses" haben in den letzten Jahren betréachtliches Interesse hervor-
e und gerufen. So werden Zr-reiche metallische Glaser auf Grund ihrer hervorragenden mecha-
186 nischen Eigenschaften als Golfschläger oder Penetratoren eingesetzt [1]. Bei ausreichend
ıCESS- verzögerter Kristallisation ermöglicht die oberhalb der Glasübergangstemperatur abge-
senkte Viskosität Umformprozesse, wie sie z.B. von silikatischen Gläsern bekannt sind.
Lo Dies ermöglicht die kostengünstige Herstellung vieler besonders dünnwandiger Bauteile
iis der elektronischen Industrie [2].
Kupferreichere "bulk metallic glasses" besitzen u.a. auf Grund einer höheren Festigikeit
und eines höheren elastischen Limits deutliche Vorteile gegenüber Zr-reichen Gläsern.
Ss be- CueoZrzoTi40 [3] Gläser besitzen Zugfestigkeiten von mehr als 2.000 N/mm?, einen E-Modul
or the von 114-134 GPa sowie eine gute Duktilitit. Xu et al. [4] berichten (ber CuseZra7-xAl7Yx
racto- (0<x<10) Gläser mit bemerkenswert gutem Glasbildungsvermégen; Park et al. [5] geben
Japan fiir CussZraoAl;Ys Glaser eine Glasiibergangstemperatur von 406°C und eine Zugfestigkeit
von etwa 1.700 N/mm? an.
