Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 459
suchungen an Querschliffen dieser Schicht zeigen ein sehr feinkdrniges Geflige aus ZrO,
und nanokristallinem Kupfer, also ein Geflige wie es auch in der inneren Oxidschicht auf
CueoZrso Tito Gläsern [8] gefunden wurde. Signifikante Unterschiede im Gefüge dieser
Oxidschicht zwischen den nur geschliffenen und den zusätzlich polierten Proben konnten
allerdings nicht gefunden werden.
Abb. 4 zeigt die Oxidschichten nach erheblich längerer Auslagerung. Die Zusam-
mensetzung der homogenen (inneren) Oxidschicht wurde über EDX-Analysen bestimmt:
In beiden Fällen ist das Verhältnis der verschiedenen Metalle in der inneren Oxidschicht in
etwa das gleiche wie im ursprünglichen Glas. Lediglich in der Nähe von Cu2O-Globulen
findet man eine deutliche Absenkung des Cu-Gehaltes. Der Sauerstoffgehalt von 40 bis
50 at.% entspricht durchaus einem Gefüge aus ZrO, und nanokristallinem Kupfer.
Mit zunehmender Oxidationszeit wachsen die Cu2O-Globulen insbesondere auf der
geschliffenen Probe zusammen. Man kann davon ausgehen, dass dies zu einer massiven
Änderung der Diffusionsströme, insbesondere aber zur Verlangsamung der Sauerstoff-
diffusion führen wird. Die damit verbundenen Gefügeänderungen führen zu der sich
in deutlich abzeichnenden Schichtbildung (siehe Abb. 5): EDX-Analysen zeigen, dass sich
nahezu Zr-freie CuO-Schichten und Schichten mit deutlich abgesenktem Cu-Gehalt
(vermutlich aus ZrO, und Cu) abwechseln. Die oberste etwa 2 um dicke Schicht besteht
aus zusammengewachsenen CuO-Globulen. In der Röntgenbeugung (mit einer
Eindringtiefe deutlich kleiner als der Dicke der Oxidschicht) in Abb. 6 findet man in beiden
Proben neben kubischem ZrO, (a= 0,509 nm) kubisches Cu2O (a= 0,427 nm) und
insbesondere monoklines CuO (a = 0,468 nm, b = 0,343 nm, c= 0,513 nm, ß = 99,49°).
Der Anteil an Cu;0, also der die Globulen bildenden Phase, ist in der geschliffenen Probe
deutlich größer. Die einzelnen Schritte dieser Gefligednderung sind bisher noch nicht
hinreichend bekannt. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die ursprüngliche
Oberflache, eine diinne ZrO,-Schicht, offensichtlich erhalten bleibt. Darauf deutet zumin-
dest die Morphologie der nur noch an wenigen Stellen erhaltenen ursprüngliche Ober-
flache zwischen den Cu,O Globulen (siehe Abb. 7), auf der nach wie vor die Schleifriefen
zu erkennen sind.
um
(a) 10 um (b) 10 um
um
Abb. 4: Querschliff der Oxidschichten auf massiven CugeZrs2Al;Ys Glasern nach langerer Oxida-
und (c) tion bei 320°C (5 Tage): (a) geschliffene Probenoberflache, (b) polierte Probenoberflache