Teilprojekt TP3

Mechanische Hochtemperatureigenschaften und Schädigung refraktärer Verbundwerkstoffe

Experimenteller Aufbau der Hochtemperaturprüfung mit eingebauter ProbeZiel des Teilprojektes TP3 ist die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften und des Schädigungsverhaltens grobkörniger refraktärer Verbundwerkstoffe bis zu hohen Temperaturen. Refraktäre Verbundwerkstoffe auf der Basis von grobkörnigem Al2O3 und den refraktären Metallen Nb und Ta werden im TP2 durch Vibrationsgießen, Druckschlickergießen und kalt-isostatisches Pressen und anschließendes (druckloses) Sintern bzw. durch druck- und feldunterstütztes Sintern im TP6 hergestellt.

Die temperaturabhängigen mechanischen Eigenschaften (Druckfestigkeit, Kriech- und Relaxationsverhalten) sowie die bruchmechanischen Eigenschaften der durch die unterschiedlichen Herstellungsrouten erzeugten Proben werden bis zu hohen Temperaturen (max. 1800 °C) untersucht. Neben den mechanischen Eigenschaften stehen auch die Schädigungmechanismen im Fokus der Untersuchungen. Ziel ist es hier, zunächst die auftretenden Schädigungsmechanismen sowie deren Kinetik zu erforschen. Darüber hinaus sollen Unterschiede in den Schädigungsmechanismen bedingt durch die unterschiedlichen Herstellungs-/Sinterstrategien aufgezeigt und erforscht werden. Dabei geht es insbesondere darum, verschiedene Mechanismen der Rissinitiierung in der keramischen Komponente, plastische Verformung in den refraktären Metallen oder Versagen der Grenzflächen Keramik/Metall voneinander zu trennen. Neben dem Mechanismus der Rissinitiierung ist auch das Verständnis des Risswachstums von großem Interesse insbesondere mit Blick auf den Verlauf des Risspfades, die Risswachstumsgeschwindigkeit bzw. mögliche Dissipationsmechanismen in Form von Rissverzweigung an Keramik/Metall Grenzflächen.

Projektbearbeiter

 

Gökhan Günay, M.Sc.


Doktorand am Institut für Werkstofftechnik

Gustav-Zeuner-Str. 5 / 09599 Freiberg / Haus Metallkunde, Zimmer C 0.03

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