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Ultraschall verbessert die Nanokeramikproduktion

Der Einsatz von Ultraschall zur Verdichtung von nanostrukturiertem Pulver bei der Produktion von kompliziert geformten Werkstücken ist ein innovatives Konzept, das aus den Forschungsaktivitäten der Polytechnischen Universität Tomsk hervorgegangen ist. Dieses Konzept scheint im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bedeutende technische und wirtschaftliche Vorzüge zu haben.
Ultraschall verbessert die Nanokeramikproduktion
Das Formen von Objekten aus pulverförmigen Werkstoffen wie z.B. Eisen, Keramik und Hartmetallen ist ein Netzkontur-Formverfahren, das zur Herstellung der verschiedensten Produkte verbreitet angewandt wird. Dabei wird das Pulver in Druckformen gefüllt und so lange mit Druck beaufschlagt, bis die gewünschte Werkstückkontur erreicht ist. Das so verdichtete Material wird anschließend auf eine Temperatur knapp unterhalb seines Schmelzpunktes erhitzt (Sintern), wodurch das Pulver in eine feste Form gebracht wird. Dieses Verfahren bietet vor allem bei der Herstellung von kompliziert geformten Produkten erhebliche Vorteile, was zu einer ständigen Verstärkung der Forschungsaktivitäten auf diesem Gebiet geführt hat.

Ein Forschungsteam an der Polytechnischen Universität Tomsk hat sich jetzt eingehend mit den Möglichkeiten zur Anwendung von Pulverformprozessen in der Nanotechnologie beschäftigt. Dabei widmete das Team seine besondere Aufmerksamkeit der Erforschung der Effekte, die die Einwirkung von Ultraschall hoher Intensität auf nanostrukturiertes Pulver während der Trockenverdichtung von nanostrukturierten Werkstücken hat. Diese Ultraschallbehandlung wurde bereits in der Herstellung von Nanokeramiksubstraten, hochpräzisen Keramik-Kapillargefäßen und -rohren sowie in hochbelastbaren Drahtformen und Isolatoren getestet. Wie die Ergebnisse zeigen, hemmt diese Behandlung des nanostrukturierten Pulvers das Korngrößenwachstum von keramischem Pulver während des Sinterns und führt zur Bildung besserer Nanokeramikstrukturen.

Die Implementierung dieses innovativen Konzepts ermöglicht die Herstellung von Produkten von höherer Qualität und mit besseren Eigenschaften in puncto Härte, Plastizität, Verschleißbeständigkeit und Einheitlichkeit der Materialdichte. Außerdem sorgen der um 20% geringere Energiebedarf dieses Prozesses in Kombination mit der niedrigeren Produktfehlerrate und der Vereinfachung des Gesamtverfahrens zu einer beträchtlichen Senkung der Produktionskosten.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 80821 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Industrielle Technologien