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Reaktionssintern von AlMg–MgO zur Herstellung von Bauteilen auf Spinellbasis

  • S. Dierkes , M. Kuntz EMAIL logo and G. Grathwohl
Published/Copyright: February 16, 2022
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International Journal of Materials Research
From the journal International Journal of Materials Research Volume 94 Issue 6

Abstract

Ein neues Verfahren zur Herstellung von Spinellbasis-Werkstoffen durch Reaktionssintern wird vorgestellt. Die Oxidation von metallischem Aluminium wird sowohl durch das Legierungselement Magnesium als auch durch den Kontakt mit Magnesiumoxid beschleunigt, so dass bei der hier gewählten Zusammensetzung eine besonders günstige Reaktionskinetik erreicht wird. Für den Erfolg des Verfahrens ist die exakte Steuerung der auftretenden Effekte, insbesondere der Zeitpunkt der Benetzung von MgO durch Aluminium, von entscheidender Bedeutung. Ein vollständiger Abschluss der Reaktion kann bei Temperaturen von 900 bis 1000 °C erreicht werden, wobei sich ein charakteristisches Keramikgefüge mit einer dominierenden geschlossenen Porosität einstellt. Der Werkstoff wird dadurch weitgehend gasdicht. Durch die Volumenkonstanz bei der Reaktionssinterung eignet sich das Material unter anderem zur Verbindung mit anderen Bauelementen aus Keramik oder Metall.

Abstract

A new process for the production of spinel-based materials by reaction sintering is presented. Oxidation of aluminum is accelerated by using magnesium as an alloying element as well as by the contact to magnesia. Thus, the composition used here leads to a maximum of the reaction kinetics. The effects occurring during the oxidation process have to be properly controlled, in particular the time of wetting of magnesia by molten aluminum. The reaction can be completed at low temperatures (900 – 1000 °C). The fairly microstructure is characterised by a closed porosity, leading to a gastight material. There is only very little volume change during reaction sintering, qualifying the material e. g. for assembling with metallic or ceramic components.

Keywords: Spinell; Reaction sintering; Oxidation; Wetting; Aluminum

Herrn Professor Dr. Otmar Vöhringer zum 65. Geburtstag gewidmet

Dr.-Ing. Meinhard KuntzKeramische Werkstoffe und Bauteile, Universität BremenAm Biologischen Garten, D-28359 Bremen, Germany Tel.: +49 421 218 7452 Fax: +49 421 218 7404

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Received: 2002-10-15
Published Online: 2022-02-16

© 2003 Carl Hanser Verlag, München

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  26. Personal/Personelles
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https://doi.org/10.1515/ijmr-2003-0131
Keywords for this article
Spinell; Reaction sintering; Oxidation; Wetting; Aluminum

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