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Innere
Oxidation in Silber- und Platinlegierungen
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Die Innere Oxidation ist eine diffusionskontrollierte
Festkörperreaktion von einem oder mehreren unedlen
Legierungselementen mit atomar gelöstem Sauerstoff in einer
elektrochemisch edleren Matrix. Hierzu muss Sauerstoff von der
Oberfläche zum Reaktionsort, der inneren
Oxidationsfront, diffundieren.
Die innere Oxidation findet
zur Dispersionsverfestigung von edlen Metallen wie Silber, Platin,
Nickel und Kupfer verbreitet Anwendung. Im Falle von
Silberlegierungen können mit Hilfe dieses Verfahren
elektrische Kontaktwerkstoffe hergestellt werden. In
Silber-Kontaktwerkstoffen werden oxidische Zusätze eingesetzt,
um die Elektroerosion bei elektrischen Schaltvorgängen zu
minimieren und die Festigkeit zu
steigern.
Der Dispersionshärtungseffekt beruht auf der Wechselwirkung von
Versetzungen mit feinen, keramischen Partikeln bei der
plastischen Verformung. Auf diese Weise kann eine hohe Festigkeit bis
zu Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt der Matrix bewahrt werden. Im
Falle der Platinlegierungen werden somit Einsatztemperaturen
bis 1600°C erreicht.
Die Keimbildung und das Wachstum der Oxidpartikel in Silber und Platin
wird in Zusammenarbeit mit Industriepartnern untersucht und optimiert.
Dispersionsverfestigte Werkstoffe schaffen eine
interdisziplinäre
Verbindung von Metall-, Keramik-, und Nanotechnologie. |
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Ausschwitzen
der edlen Legierungskomponente
während der Inneren Oxidation
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| Ein
Aspekt der Inneren Oxidation ist die Diffusion einer oder mehrerer
edler Legierungs- komponenten gegen die Bewegungsrichtung der Inneren
Oxidationsfront zur Probenoberfläche. Kristallite der edlen
Legierungsomponente bilden an ehemaligen Korngrenzen und an der
Probenoberfläche Keime, welche in einigen Legierungen
zu dispersoidfreien Schichten zusammenwachsen. Dies bewirkt, dass
im Bereich der Schichten keine Dispersions- verfestigung vorliegt und
die ansonsten gleichmäßige Verteilung von Oxidpartikeln in
der Mikrostruktur gestört wird. Im Augenblick werden Untersuchungen zur
Triebkraft und zur Bildungskinetik der reinen Metallschichten
durchgeführt. |
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