Nichtoxid-Keramik - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 137

ken. Eine ebenso große Variationsbreite findet sich für den thermischen
Ausdehnungskoeffizienten und die Wärmeleitfähigkeit.
Unterschiedlich problematisch ist die Beständigkeit gegen oberflächi-
ge Oxidation und Hydratation. Beide Eigenschaften hängen stark von
der chemischen Zusammensetzung ab. SiC-Keramik (Abschn. 6.2 ) kann
beispielsweise bis 1600 °C in Luft eingesetzt werden, mit Si 3 N 4 -Kera-
mik (Abschn. 6.4 ) sollte man dagegen bei höheren Temperaturen unter
Schutzgas arbeiten, damit sich an der Oberfläche keine SiO 2 - oder Gel-
schichten bilden.
Nichtoxid-Keramikpulver oder -fasern eignen sich hervorragend zur
Herstellung von Cermets (ein Metall-Keramik-Verbund) und für Ver-
bundwerkstoffe mit Kohlenstoffmatrix.
Wie bei den Oxid-Keramiken, werden einerseits Massenwerkstoffe in
größeren Mengen, aber auch Spezialwerkstoffe mit höchsten Anforde-
rungen an die Eigenschaften und deren Toleranzen hergestellt, die dann
entsprechend teuer sind. Erst in den letzten 30 Jahren hat man gelernt,
spezielle Nichtoxid-Keramikerzeugnisse technologisch sicher zu produ-
zieren. Die Prozesse laufen, wie die Anwendung der Erzeugnisse, unter
Schutzgas ab.
In den folgenden Abschnitten können nur einige wenige Nichtoxid-
Keramiken vorgestellt werden. Die Auswahl erfolgt relativ willkürlich.
Es werden die Nichtoxid-Keramiken auf der Bases der Karbide von Sili-
zium und Bor, der Nitride von Silizium, Aluminium und Bor sowie des
Borids von Titan vorgestellt.
6.2 Siliziumkarbid-Keramik
6.2.1 Struktur und Eigenschaften
I Deinition Siliziumkarbid-Keramik besteht aus Silizium Si und Koh-
lenstoff C im Verhältnis 1:1. Beide Elemente befinden sich in der 4. Spal-
te des Periodischen Systems der Elemente. Da das Silizium-Atom eine
Elektronenschale mehr als das Kohlenstoffatom besitzt, also größer ist,
schließen in den Kristallgittern immer 4 Silizium-Atome ein Kohlen-
stoff-Atom ein. Es bildet sich eine Tetraederkonfiguration. Die Silizium-