Das Wichtigste zuerst, ich bin auf diesen interessanten Artikel gestoßen , nach dem ich auf diesen mysteriösen Verbundstoff aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid gestoßen bin. Dies ausdrücklich auf Wikipedia angeben:
" 1982 wurde ein außergewöhnlich starker Verbundwerkstoff aus Aluminiumoxid- und Siliziumkarbid-Whiskern entdeckt. Die Entwicklung dieses im Labor hergestellten Verbundwerkstoffs zu einem kommerziellen Produkt dauerte nur drei Jahre. 1985 wurden die ersten kommerziellen Schneidwerkzeuge aus diesen Aluminiumoxid- und Siliziumkarbid-Whiskern hergestellt. verstärkte Verbundwerkstoffe wurden auf den Markt gebracht. “
mich damit verlassen
Weißt du zufällig, was dieses mysteriöse Aluminiumoxid ist ? Und welche anderen Aluminiumoxide könnten für diesen starken Verbundwerkstoff verwendet werden?
Keramiken sind unglaublich stark und hart, aber nicht sehr zäh (dh sie verursachen leicht Risse) und sind spröde mit gnadenlosem Versagen, da sich die Risse leicht von der Rissspitze direkt durch die Keramik ausbreiten.
Eine Keramik ist also nur so hart wie ihre schwächste Stelle, die einer plötzlichen Kraft ausgesetzt ist; Es geht darum, einen Riss von vornherein zu verhindern, denn sobald er beginnt, wird er durch das Keramikobjekt reißen.
Kompositkeramiken sind viel fester, weil sie zwei Keramikphasen haben, im Allgemeinen eine, die eine Matrix (oder Einfassung) ist, und eine andere als Faser oder Füllpartikel.
Wenn die Fasern/Füllstoffe fest, aber nicht zu stark an der Matrix haften, breiten sich Risse, die sie treffen, nicht weiter aus. Die Spitze "prallt" vom Füller ab und der Artikel wird gespeichert.
Wenn die Haftung schwach ist, ziehen sich die Fasern heraus und wirken eher wie Löcher als wie Verstärkungen. Ist die Haftung zu stark, wirken die Fasern nicht mehr wie Fasern und Risse breiten sich wie durch eine unverstärkte Keramik hindurch aus.
All dies bedeutet, dass bei verstärkter Keramik die Magie normalerweise nicht in der chemischen Zusammensetzung des Volumens liegt (obwohl geringfügige Additive sehr wichtig sein können), sondern in der Morphologie, dh der Verteilung und Haftung des Füllstoffs die so wichtige Fehlerreduzierung während der Produktion.
Re: Aluminiumoxid (Al2O3), die häufigste Form ist Alpha-Aluminiumoxid, das auch die stärkste und stärkste Form ist. Was diese Keramik zu etwas Besonderem gemacht hätte, wäre das erfolgreiche Einfügen von fehlerfreien SiC-Fasern in fehlerfreies Al2O3 mit genau der richtigen Haftfestigkeit gewesen, was in gewisser Weise zu nützlichen Formkörpern geführt hätte (man kann sie danach nicht mehr bearbeiten ).
In den 1980er Jahren war es ziemlich schwierig, lange Keramikfasern herzustellen, es gab nur kurze Fasern. Ich vermute, die fraglichen Fasern wären ungewöhnlich lang und fehlerfrei gewesen.
FWIW, Porzellan (echtes Porzellan, kein weißes Steinzeug) ähnelt einer technischen Keramik; Es hat lange Mullitnadeln (technische Keramik) im Glas, weshalb es so viel härter und feiner als durchschnittlicher Steinzeug gemacht werden kann. Sie können sie mit einem Mikroskop vergleichen.
AlexP
JBH
DKNguyen
Adrian Colomitchi