Nichtoxid-Keramik - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 146

material SiO 2 nutzt. Auch im Falle des Borkarbids entstehen zunächst
große Blöcke des Reaktionsproduktes, die zur Erzeugung des extrem
feinen Pulvers eine Vielzahl von Zerkleinerungsstufen durchlaufen müs-
sen. Andererseits kann aber auch die Abscheidung aus der Gasphase,
insbesondere für Schichten, erfolgen.
Da die Diffusionskoeffizienten von Bor und Kohlenstoff in dem ho-
möopolar gebundenen Material sehr gering sind, bestand die erste Mög-
lichkeit zur Erzeugung dichter Keramiken in der gleichzeitigen Wirkung
von Druck und Temperatur durch Heißpressen. Erste kompakte, dichte
Erzeugnisse kamen vor etwa 40 Jahren auf den Markt. Als Formenma-
terial wurde Grafit verwendet. Er gestattet zwar die Leitung des elektri-
schen Stromes, so dass die Formen direkt auf die notwendige Temperatur
von 2000 °C aufgeheizt werden können. Jedoch lassen sich nur relativ
geringe Drücke anwenden. Das Sintern muss sowohl wegen des Grafits
als auch des Borkarbids in reduzierender Atmosphäre erfolgen.
Erst später stellte man fest, dass sich durch einen Überschuss an Bor
die Sintertemperatur absenken lässt und gleichzeitig die Festigkeit der
Erzeugnisse steigt. Grafit genügte nicht mehr als Formenmaterial. Auch
heute noch müssen Formen aus teurem, hexagonalem Bornitrid (Ab-
schn. 6.6.1 ) verwendet werden. Neben dem Überschuss an Bor kamen
weitere Dotanden zur Anwendung, auch freier Kohlenstoff. Eine weite-
re deutliche Verbesserung der Eigenschaften bei gleichzeitiger Absen-
kung der Sintertemperatur gelang durch die Anwendung extrem feinkör-
niger Ausgangspulver. Die Struktur nach dem Sintern wurde bereits in
Abb. 6.4 gezeigt.
Sollen komplizierte Formkörper aus B 4 C produziert werden, bietet
sich das Spritzgießen (Abschn. 3.3.1 ) an. Die vorgeformten Rohlinge
können dann heißisostatisch nachgepresst und dabei endgültig verdich-
tet werden. Um sich der theoretischen Dichte so weit wie möglich zu
nähern, werden Drücke von 10MPa bei Temperaturen um 2000 °C ange-
wendet.
Durch das genannte Verfahren ist es auch möglich, die zuvor genannte
Mischkeramik auf der Basis von B 4 C und TiB 2 herzustellen. Analoges
wird mit SiC und Grafit praktiziert.
Wegen der sehr hohen Härte werden sowohl loses Korn als auch das
feine Pulver für das Schleifen und Läppen von sehr harten Werkstoffen
eingesetzt. Hier ist die Bearbeitung von Schleifscheiben mit einer gerin-