Untersuchungen an technischem Siliziumcarbid

Siliziumcarbid wird wegen seiner h~hen Feuerfestigkeit in der Feuerfest Industrie und wegen seiner Härte in der Schleifmittelindustrie als hochwertiger Rohstoff sehr geschätzt. Leider bestehen in der Fertigung bzw. im Gebrauch der SiC-Produkte einige Schwierigkeiten, die manchmal großen Produktionsausfall ergeben. Sie bestehen vor allem in folgendem: Schon beim Brennen der Formlinge bilden sich oftmals ein schwarzer Kern oder schwarze Ränder an der Oberfläche der Stücke unter gleich zeitiger Minderung der Festigkeit. Diese Erscheinung tritt in ff.SiC Erzeugnissen ebenso auf wie in Schleifscheiben. In extremen Fällen geht diese "Zersetzung" soweit, daß die gebrannte Masse v~llig br~ckelig aus dem Ofen kommt. Die anderen Fehler entstehen beim Gebrauch der SiC-Produkte. So kommt es vor, daß z.B. SiC-Platten, Kassetten u.dgl. in der Hochtemperatur zone etwa eines Tunnelofens, z.T. aber auch schon in der Vorwärmzone 0 bei etwa 1000 C nach wenigen Wochen Risse bekommen, aufblähen oder sogar zerbr~ckeln. In der vorliegenden Arbeit wird zur Klärung des grundsätzlichen Ver haltens von SiC über thermodynamische Berechnungen, einige Sie-Synthe sen, Strukturuntersuchungen und Untersuchungen an technischem SiC ohne und mit Bindemittel berichtet.

Klappentext

Siliziumcarbid wird wegen seiner h~hen Feuerfestigkeit in der Feuerfest­ Industrie und wegen seiner Härte in der Schleifmittelindustrie als hochwertiger Rohstoff sehr geschätzt. Leider bestehen in der Fertigung bzw. im Gebrauch der SiC-Produkte einige Schwierigkeiten, die manchmal großen Produktionsausfall ergeben. Sie bestehen vor allem in folgendem: Schon beim Brennen der Formlinge bilden sich oftmals ein schwarzer Kern oder schwarze Ränder an der Oberfläche der Stücke unter gleich­ zeitiger Minderung der Festigkeit. Diese Erscheinung tritt in ff.SiC­ Erzeugnissen ebenso auf wie in Schleifscheiben. In extremen Fällen geht diese "Zersetzung" soweit, daß die gebrannte Masse v~llig br~ckelig aus dem Ofen kommt. Die anderen Fehler entstehen beim Gebrauch der SiC-Produkte. So kommt es vor, daß z.B. SiC-Platten, Kassetten u.dgl. in der Hochtemperatur­ zone etwa eines Tunnelofens, z.T. aber auch schon in der Vorwärmzone 0 bei etwa 1000 C nach wenigen Wochen Risse bekommen, aufblähen oder sogar zerbr~ckeln. In der vorliegenden Arbeit wird zur Klärung des grundsätzlichen Ver­ haltens von SiC über thermodynamische Berechnungen, einige Sie-Synthe­ sen, Strukturuntersuchungen und Untersuchungen an technischem SiC ohne und mit Bindemittel berichtet.

Inhalt
Gliederung.- Problemstellung.- 1. Thermodynamische Berechnung.- 2. Synthese von Siliziumcarbid.- 3. Strukturuntersuchungen.- a) Röntgenographische Untersuchungen.- b) Ultrarot-spektroskopische Untersuchungen.- 4. Untersuchungen am technischen SiC ohne Bindemittel.- a) Spektralanalyse.- b) Laugen- und Säurelöslichkeit.- c) Fluoreszenz.- d) Reaktionstest.- 5. Untersuchungen am technischen SiC mit Bindemittel.- a) Schwarzer Kern.- b) Dauerversuche bei 1000° C in verschiedenen Atmosphären.- c) Reaktionen des SiC in Abhängigkeit vom Bindemittel und der Atmosphäre.- d) Oxydation von SiC.- e) Plastisches Verhalten von SiC-Ton-Gemischen.- 6. Zusammenfassung.- 7. Literaturverzeichnis.