Oxid-Keramik - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 100

Abb. 5.8 Mikrostruktur von Mg-PSZ, d. h. durch MgO teil- ( p artially) s tabilisiertes
Z irkoniumdioxid (Veröffentlichung mit freundlicher Genehmigung des HvB-Verlags,
Ellerau [ 1 , 32. Erg.-Lfg., Abschn. 8.7.2.0, Bild 7])
Die sogenannten Mg-PSZ-Keramiken können bei Raumtempera-
tur Biegebruchfestigkeiten bis 600MPa und eine Bruchzähigkeit bis
25MPa m ½ erreichen. Für Silikat-Keramiken und andere Oxid-Kerami-
ken liegen zum Vergleich die Werte um 1MPa m ½ .
Technisch durchgesetzt hat sich auch die Dotierung von ZrO 2 mit
Y 2 O 3 . In dieser Keramik besteht das Ziel, dass der gesamte Werkstoff
durch die Mischkristallbildung in der tetragonalen Modifikation vor-
liegt. In Katalogen wird er mit der Bezeichnung Y-TZP angeboten, was
für Y 2 O 3 -stabilisierte, t etragonale Z irkoniumdioxid- P hase steht. Die
Herstellung gelingt nur, wenn die Kristallgröße extrem klein ist; etwa
200 nm. Das erfordert noch feinere Ausgangspulver. Sie werden in der
dotierten Form häufig durch Mischfällung als Hydrate aus einer Lösung
ausgeschieden. Man kann sie dadurch sehr rein herstellen. Die Hydrate
werden kalziniert. Eine andere Möglichkeit besteht in der Beschich-
tung der Pulverteilchen mit Y 2 O 3 . Die zugemischte Menge beträgt etwa
5 Masse-% Y 2 O 3 .
Die Biegebruchfestigkeit dieser Keramik liegt mit 800-1000MPa
noch höher als für Mg-PSZ, die Bruchzähigkeit mit 8-10MPa m ½ etwas
niedriger, jedoch noch deutlich über der anderer Keramikwerkstoffe.