Microstructure and properties of aluminia-aluminide alloys (3A) prepared by reactive in situ-infiltration

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Al2O3-Aluminid-Komposite (3A) können sowohl über Reaktionssintern (s-3A) als auch Reaktionsinfiltrieren (i-3A) hergestellt werden. Beide Verfahren haben Nachteile: Bei i-3A führt eine zusätzliche Wärmebehandlung aufgrund einer negativen Volumenbilanz zu Poren bzw. Mikrorissen. Bei s-3A müssen sehr feine Al-Pulver eingesetzt werden, die eine erhebliche Gefahr darstellen. Im geplanten Vorhaben sollen diese Nachteile durch eine druckunterstützte reaktive in situ-Infiltration (isi-3A) vermieden werden. Relativ grobes (und damit ungefährliches) Al-Pulver wird mit reaktiven Verbindungen (z. B. Fe2O3, TiO2, etc.) vermischt und unter leichtem Druck bei Temperaturen 1000°C zu definierten Körpern "reaktionsgeformt". Erste Vorversuche haben gezeigt, daß die Körper (z. B. aus Al2O3 /FeAl) nach kurzer Zeit ( 1 min) durchreagiert und dicht sind. Ein großer zusätzlicher Vorteil gegenüber einer Infiltration von außen liegt in einer wesentlich einfacheren und variableren Maßschneiderung des Gefüges und der Zusammensetzung. Außerdem ist mit erheblich verbesserten Eigenschaften zu rechnen, da die "duktileren" Aluminide FeAl, TiAl, etc. gebildet werden können (bei einer Infiltration von außen entstehen fast nur FeAl3, TiAl3, etc.)