Rückblick GEFTA Jahrestagung 1999

Entbindern, Ausgasen und Sintern sind wesentliche Teiloperationen bei der Herstellung pulvermetallurgischer und keramischer Werkstoffe. Methoden der Thermischen Analyse erweisen sich dabei in zunehmendem Maß als erfolgreiche Arbeitsmittel fü r die Simulation dieser technologischen Prozeßschritte . So wird das Schwindungsverhalten von Werkstoffen mit der Thermodilatometrie untersucht. Thermische Effekte wie beispielsweise Reduktions- und Oxidationsvorgä nge, Flü ssigphasenbildung oder Phasenü bergä nge kö nnen durch die Differenz-Scanning-Kalorimetrie (DSC) charakterisiert werden. Die Thermogravimetrie und die Emissionsgas-Thermoanalyse ermö glichen die Verfolgung masseä ndernder Prozesse wie Entbinderung, Oxidation, Reduktion oder Zersetzung.

Die Übertragung der Ergebnisse der Komplexen Thermischen Analyse in den produktionstechnischen Bereich ist ein nach wie vor problembehafteter Schritt. Einen wichtigen experimentellen Zugang zur Lö sung der Up-scaling-Probleme bieten Makro-Thermoanalysatoren, mit denen die Thermische Analyse an Großproben mö glich ist, d. h. an Proben, die hinsichtlich Masse und Abmessung mit dem Endprodukt, dem Halbzeug oder Bauteil, vergleichbar sind.

Am IKTS liegen umfangreiche Erfahrungen bei der Arbeit mit einer Makro-Thermowaage vor, die Proben mit Massen bis 450 g bei Abmessungen bis zu 60 mm zu untersuchen gestattet. Ü ber eine beheizte Kapillarkopplung ist auch eine Massenspektrometer-basierte Emissionsgas-Thermoanalyse durchfü hrbar. Die Ergebnisse zum Entbinderungs- und Ausgasverhalten von Großproben liefern anwendungsbereite Parameter fü r die Optimierung von Temperatur-Zeit-(Atmosphä ren-)Regimen, Aussagen zum Schnellbrandverhalten oder anderen technologischen Optimierungsgrö ßen von Brenn- und Sinteraggregaten. Fü r unterschiedliche Werkstoffsysteme (Gebrauchs- und Baukeramik [Dachziegel, Fliesen], Hochleistungskeramik [struktur- und funktionskeramische Werkstoffe] und pulvermetallurgische Werkstoffe [Hartmetalle]) werden typische Ergebnisse fü r das Entbindern, Ausgasen und Sintern vorgestellt und mit den Ergebnissen der "klassischen" Thermischen Analyse verglichen.

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