Entwicklung und Anwendung keramischer ZrO2/WC-Verbundwerkstoff-Mahlkugeln

Veröffentlicht in Keramische Zeitschrift 05/17

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 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.

Autoren: J. Karbaum*, M. Zwick*, A. Müller**, K. Scheidt**
* Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe – Glas/Keramik – GmbH
** SiLi Technologies GmbH

Hier geht’s zum Download – Core-Shell-Mahlkugeln