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Keramische Zeitschrift

, Volume 69, Issue 5, pp 112–114 | Cite as

Entwicklung und Anwendung keramischer ZrO2/WC-Verbundwerkstoff-Mahlkugeln

  • J. Karbaum
  • M. Zwick
  • A. Müller
  • K. Scheidt
Forschung & Technik
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Kurzfassung

In Zusammenarbeit mit der SiLi Technologies GmbH ist es im Rahmen eines vorangegangenen Forschungsprojektes gelungen, einen aus 60 Vol.-% Zirkoniumdioxid (ZrO2) und 40 Vol.-% Wolframcarbid (WC) bestehenden Verbundwerkstoff drucklos in Stickstoffatmosphäre zu sintern. Aufbauend auf diese Arbeiten sind Untersuchungen zur Spezifizierung der Einflussfaktoren auf das Sinterverhalten erfolgt. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigten, dass sowohl eine bestimmte Dotierung des Ausgangsrohstoffes WC als auch die erzeugte Sinteratmosphäre während der Sinterung im Hochtemperaturofen den Verdichtungsprozess des Werkstoffes begünstigen. Es wird eine in-situ-Atmosphäre ausgebildet, die für eine dichtgesinterte Keramik unabdingbar ist. Je nach erzeugter Sinteratmosphäre werden unterschiedliche Phasen im Verbundwerkstoff generiert. Dies spricht für eine Abhängigkeit der Eigenschaften der Keramik von der Atmosphäre während der Sinterung. Weiterführend erfolgte die Optimierung des Herstellungsprozesses keramischer Mahlkugeln aus dem Werkstoffsystem ZrO2/WC für den Einsatz in Hochenergiemühlen. Diese Kugeln wurden vergleichend zu den bereits am Markt erhältlichen, standardmäßig eingesetzten Mahlkugeln verschiedenen Analysen unterzogen, so dass die erzielten Ergebnisse ein maßgebliches Merkmal zur Beurteilung der Energie- und Kosteneffizienz darstellen.

Stichwörter

Zirkoniumdioxid Wolframcarbid Mahlkugeln Hochenergie-Kugelmühle 

Abstract

In relation to a previous research project in cooperation with SiLi Technologies GmbH, it was succeeded to sinter a ceramic composite material consisting of 60 vol.-% zirconium dioxide (ZrO2) and 40 vol.-% tungsten carbide (WC) pressureless in nitrogen atmosphere. Subsequently, investigations have been performed to specify the influencing effects on the sintering behavior. The results gained within the examinations have shown that both, certain doping of tungsten carbide and the generated sintering atmosphere in the high-temperature furnace, promote the densification of the material. The received results showed the relationship between the sintering atmosphere and the generation of different material phases. Furthermore the manufacturing process of the ceramic grinding beads consisting of ZrO2/WC material has been optimized. The developed product is applied in high-energy ball mills. The grinding beads were investigated by different analysis regarded to products already available on the market. The presented results clarify the dependency of the energy and cost efficiency on the applied ceramic material used in the grinding process.

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Literatur

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Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2017

Authors and Affiliations

  • J. Karbaum
    • 1
  • M. Zwick
    • 1
  • A. Müller
    • 2
  • K. Scheidt
    • 2
  1. 1.Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe-Glas / Keramik GmbHHöhr-GrenzhausenDeutschland
  2. 2.SiLi Technologies GmbHWarmensteinachDeutschland

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