DE19752775C1 - Verfahren zur Herstellung eines Opferkörpers aus einem Ausgangsgemenge zur späteren Herstellung eines Bauteils aus einem Al¶2¶0¶3¶/Titanaluminid-Verbundwerkstoff, Ausgangsgemenge für den Opferkörper sowie Opferkörper und Verwendung des Opferkörpers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Opferkörpers aus einem Ausgangsgemenge zur späteren Herstellung eines Bauteils aus einem Al¶2¶0¶3¶/Titanaluminid-Verbundwerkstoff, Ausgangsgemenge für den Opferkörper sowie Opferkörper und Verwendung des Opferkörpers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Op­ ferkörpers aus einem Ausgangsgemenge zur späteren Herstellung eines Bauteils aus einem Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Ausgangsgemenge für den Opferkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 sowie einen Opferkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 27, wie alles aus der gattungsbildend zugrundegelegten DE 196 05 858 A1 als bekannt hervorgeht.
Aus der DE 196 05 858 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Bauteils aus einem Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff be­ kannt. Der Keramik/Metall-Verbundwerkstoff verbindet die Eigen­ schaft der keramischen und der metallischen Phase und weist ei­ ne hohe Festigkeit und eine hohe Bruchzähigkeit auf. Bei dem zugrundegelegten Verfahren wird eine Ausgangsgemenge gebildet, das u. a. eine oxidische Verbindung aufweist, welche Verbindung unter gleichzeitiger Bildung von Aluminid und Al2O3 mittels Aluminium reduzierbar ist. Unter anderem wird als Bestandteil des Ausgangsgemenges TiO2 genannt. Aus dem Ausgangsgemenge wird ein endformnaher Opferkörper hergestellt, der anschließend mit Al infiltriert wird. Der Opferkörper wird zur Stabilisierung und hierbei insbesondere zur Befüllung mit Aluminium unter Druck vor der Druckinfiltration gesintert. Nach dem Sintern wird der Opferkörper auf eine Befüllungstemperatur temperiert, die oberhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums und/oder ei­ ner Aluminiumlegierung - im folgenden vereinfachend Aluminium genannt - angeordnet ist. Ferner ist die Befüllungstemperatur unterhalb einer Reaktionstemperatur angeordnet, bei welcher ei­ ne sogenannte SHS-Reaktion zwischen dem Aluminium und zumindest einem der Ausgangmaterialien stattfindet. Eine SHS-Reaktion (self propagating high temperature synthesis) ist eine Reakti­ on, die oberhalb ihrer Reaktionstemperatur sehr schnell ab­ läuft, stark exotherm ist und zumeist zumindest nahezu unkon­ trollierbar ist. Bei Befüllungstemperatur wird der Opferkörper unter Druck mit Aluminium befüllt und erneut erhitzt, wobei nun eine Austauschreaktion zwischen dem Aluminium und den Bestand­ teilen des Opferkörper unter Bildung eines Al2O3/Titanaluminid- Verbundwerkstoffes stattfindet.
Allerdings wird der Opferkörper meistens nur bereichsweise in den Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff umgewandelt. Wie aus der DE 196 05 858 A1 ferner ersichtlich ist, kann ein TiO2 auf­ weisender Opferkörper nur in manchen Fällen vollständig mit Aluminium befüllt werden. Des weiteren kann ein derartiger Op­ ferkörper auch nur in Ausnahmefällen vollständig mit einer durchgehenden Titanaluminid-Phase versehen werden.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE-P 197 10 671.4 ist ein Ver­ fahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Metall/Keramik- Verbundwerkstoff bekannt, bei dem ein Opferkörper aus kerami­ schen Vormaterialien mit thermisch erweichtem Metall - insbe­ sondere Aluminium - und/oder mit einer metallischen Legierungen befüllt wird. Die Befüllungstemperatur ist unterhalb einer Re­ aktionstemperatur angeordnet, bei welcher Reaktionstemperatur eine Austauschreaktion zwischen einem Metall des keramischen Vormaterials und einem Metall des befüllenden Metalls stattfin­ det. Nach dem möglichst vollständigen Befüllen des Opferkörpers wird der befüllte Opferkörper auf die Reaktionstemperatur oder darüber erhitzt, wodurch dann die eben angesprochene Austausch­ reaktion stattfindet. Bei dieser Austauschreaktion wird ein Bauteil aus dem Metall/Keramik-Verbundwerkstoff hergestellt, das eine keramische und eine metallische Phase mit einer inter­ metallischen Verbindung des Metalls der Keramik und des Metalls des Befüllenden Metalls aufweist. Durch die Befüllung des Op­ ferkörpers mit einem durch Erhitzen erweichten Metall unterhalb einer Reaktionstemperatur, bei zwischen dem befüllenden Metall und dem Material des Opferkörpers eine Austauschreaktion statt­ findet, wird die keramische Matrix während der Befüllung und auch bei der sich anschließenden Austauschreaktion zwischen dem eingebrachten Metall und dem Material des Opferkörpers erhal­ ten. Idealerweise erfolgt die Befüllung der Poren des Opferkör­ pers vollständig, so daß bei stöchiometrische Bemessung der In­ frage kommenden Substanzen das Bauteil vollständig sowie riß- und kanalfrei durchreagiert ist. In bevorzugter Weise ist hier­ bei das befüllende Metall Aluminium und das Metall der Keramik Titan, so daß nach der bevorzugten Austauschreaktion die kera­ mische Phase TiBx und/oder TiCy und/oder TiCN und Al2O3 auf­ weist, wobei die intermetallische Verbindung der metallischen Phase ein hochtemperaturbeständiges Titanaluminid, insbesondere TiAl ist. Die Materialeigenschaften dieses Metall/Keramik- Verbundwerkstoffs sind gut. So weist bspw. ein Metall/Keramik- Verbundwerkstoff, der mit Aluminium als befüllendes Metall und Ti als Metall des keramischen Opferkörpers hergestellt wird, eine Dichte von 3,4 g/cm3 auf, wobei diese Dichte geringfügig höher liegt als die der sogenannten MMCs (metal-matrix- composits), jedoch nur 42% der Dichte von vergleichbaren Guß­ eisen beträgt. Insbesondere in der bevorzugten Ausbildung, bei der die hochtemperaturbeständigen Verbindung in Form der inter­ metallischen Verbindung TiAl reicht das Anwendungsgebiet des Bauteils bis mindestens 800°C, wobei die Werte für Grauguß deutlich überboten werden. Aus dem hergestellten Me­ tall/Keramik-Verbundwerkstoff werden insbesondere Reibringe für die Reibflächen von Scheibenbremsen gefertigt. Diese Reibringe werden anschließen über mechanische Verbindungstechniken wie Verschraubungen usw. am Topf der Bremsscheibe befestigt.
Bevor allerdings der Opferkörper mit dem Metall bzw. mit der Legierung befüllt wird, müssen die Ausgangsmaterialien des Op­ ferkörpers erhitzt werden, wobei zwischen den Vormaterialien eine erste Austauschreaktion stattfindet, bei der sich aus den Austauschmaterialien hochwertige und teure Vormaterialien bil­ den. Nach dem Befüllen mit dem Metall wird aus diesen teuren Vormaterialien und dem Metall die keramische Phase und die me­ tallische Phase gebildet, wobei zu deren Bildung wiederum eine Austauschreaktion und zwar diesmal mit dem Vormaterial und dem befüllenden Metall vorgenommen wird.
In einem weiteren Verfahren wird ebenfalls die Infiltration ei­ nes keramischen Opferkörpers mit Aluminium beschrieben (US-A- 4,988,645). Hierbei wird der Keramikkörper über eine SHS- Reaktion hergestellt (SHS-Reaktion: Self propagating high tem­ perature synthesis, bedeutet die Zündung eines reaktiven Gemi­ sches, wobei sich die Reaktion selbst aufrechterhält und als Reaktionsprodukte die gewünschte Keramikmatrix liefert).
Allerdings weist ein derartig hergestelltes Bauteil teilweise eine nicht akzeptable Porositäten auf, so daß die Ausschußrate hoch ist. Insbesondere ist die Befüllung bei Opferkörpern mit TiO2 als Vormaterial des Opferkörpers sehr schlecht.
Aus der WO 84/02927 ist ein Verfahren zur Herstellung von fa­ serverstärkten Druckgußteilen mit Aluminium im sogenannten squ­ eeze-casting Verfahren bekannt. Bei dem Verfahren zuerst aus einem u. a. Fasern aufweisenden Ausgangsgemenge ein poröser Grünkörper gepreßt, der anschließend mit Aluminium befüllt wird. Zur Stabilisierung des porösen Grünkörpers und zur Erhal­ tung der Orientierung der im Grünkörper angeordneten Fasern, ist de, Ausgangsgemenge ein Bindemittel beigegeben, das bei der Befüllung des Grünkörpers thermisch entfernt wird. Durch das Vorliegen der Poren und die Stärke des Bindemittels findet kei­ ne bzw. allenfalls eine vernachlässigbare Deformation des Grün­ körpers statt. Eine chemische Reaktion zwischen dem befüllenden Aluminium und den Ausgangsmaterialien des Grünkörpers findet hierbei nicht statt, so daß der Einfluß einer derartigen Reak­ tion auf die Struktur und die Formgebung des späteren Druckguß­ teils hieraus nicht bekannt ist.
Insgesamt weisen alle genannten Verfahren einen hohen Energie­ bedarf auf, der u. a. auf die unterschiedlichen thermischen Pro­ zesse, wie Sintern, erste Austauschreaktion, Befüllen und an­ schließende zweite Austauschreaktion bei gegenüber der Befül­ lungstemperatur höheren Temperaturen zurückzuführen sind. Durch diesen Energiebedarf sind die Verfahren teuer.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das vorbekannte Verfahren da­ hingehend weiterzuentwickeln, daß die Herstellung von Bauteilen aus einem Metall/Keramik-Verbundwerkstoff, einfacher, schneller und insbesondere billiger sowie Energietechnisch sparsamer ist und daß der Verbundkörper hinsichtlich seines Volumens zuver­ lässig und möglichst weitgehend mit Titanaluminid versehen wer­ den kann.
Diese Aufgabe wird bei dem zugrundegelegten Opferkörper mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch Verwen­ dung eines druckstabilen und vorzugsweise reduziertes Titanoxid TiOx mit x = 1, 1,5, 1,67, oder insbesondere mit Kohlenstoff reduzierbares TiO2 aufweisenden Opferkörpers, der vorzugsweise endformnah geformt und/oder bearbeitet ist, kann die Al- Schmelze sogar spontan infiltriert und damit insbesondere sehr gut druckinfiltriert werden.
Die beiden vorbekannten Austauschreaktionen zur Umsetzung des Aluminiums und den Materialien des Opferkörpers zu einem Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoff der Ausgangsmaterialien können in einem einzigen Aufheizvorgang vorgenommen werden.
Diese Umsetzungstemperatur ist vorzugsweise unterhalb der Be­ füllungstemperatur, bevorzugt unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums und besonders bevorzugt unterhalb 400°C ange­ ordnet. Hierdurch wird der benötigte Energiebedarf und auch die benötigte Produktionszeit verringert.
Zur Befüllung des Opferkörpers mit Aluminium bzw. mit einer Aluminiumlegierung wird der Opferkörper aufgeheizt. Daher ist es sinnvoll, zur Herstellung des Opferkörpers u. a. TiO2 und C zu verwenden, da sich aus u. U. TiO2 und C bei Aufheizen dann u. a. das reduzierte Titanoxid TiOx (TiO, Ti2O3 und/oder Ti3O5) bilden kann.
Überraschender Weise findet bei der Druckinfiltration des Op­ ferkörpers mit Aluminium allerdings noch keinerlei Austauschre­ aktion unter Bildung Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoffes statt. Die Bildung des Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerkstoffes erfolgt erst durch eine Festkörperreaktion, deren Prozeßtempe­ ratur unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums liegt.
Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung sind den ent­ sprechenden weiteren Ansprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand einiger im folgenden aufgeführten Beispielen näher erläutert.
Ein pulvriges keramisches Ausgangsgemenge mit Kohlenstoff und TiO2 sowie mit einem Bindemittel und mit einem Füllstoff wird vermischt und anschließend verpreßt.
Durch eine Niedertemperaturbehandlung unter Vakuum oder Schutz­ gas, insbesondere Stickstoff oder CO2, zwischen 350°C und 700°C, insbesondere bei 400°C wird insbesondere der Füllstoff und ggf. auch das Bindemittel unter Vakuum oder Schutzgas aus­ gebrannt, wobei ein poröser und ungesintert druckstabiler sowie keramischer Opferkörper entsteht.
Zweckmäßigerweise findet hierbei eine Thermogravimetrie-Analyse (TG) statt, die zum Nachweis dient, daß das Bindemittel und ggf. auch der Füllstoff vollständig entfernt ist.
Durch die gezielte Zugabe der Füllstoffe und des Bindemittels kann eine genau definierte Porosität, Porenstruktur und Festig­ keit eingestellt werden, wodurch eine Druckinfiltration des Op­ ferkörpers mit Aluminium möglich ist.
Einer der Vorteile der Erfindung ist es, daß bei der gesamten Herstellung eines Bauteils aus einem derartigen Metall/Keramik- Verbundwerkstoff, also beginnend von der Herstellung des Opfer­ körpers über die Befüllung des Opferkörpers mit Aluminium bis hin zur Bildung des Verbundwerkstoffes durch die Austauschreak­ tion keine Temperaturschritte über 800°C, insbesondere über 700°C benötigt werden. Zum anderen geschieht dies in kurzer Zeit, insbesondere die Befüllung durch Druckguß.
Des weiteren erfolgt eine Umwandlung des Aluminiums zu einem hochtemperaturbeständigen Titanaluminid. Weiterhin werden sehr günstige Rohstoffe verwendet; der Materialpreis liegt derzeit bei ca. 4 DM pro kg.
Zur Herstellung des Ausgangsgemenges wird zuerst insbesondere Titandioxid und Graphit in einem definierten stöchiometrischen Verhältnis zueinander gemischt. Anschließend wird dem homogenen Gemenge 1-3 Gew.-% Bindemittel, vorzugsweise Polyvinylalkohol PVA und/oder Polyethylenglykol PEG, in wäßriger Lösung zugege­ ben und verknetet. Nach dem Bindemittel wird der Mischung ein wasserlöslicher pulver- und/oder faserförmiger organische Füll­ stoff, bevorzugt ein Celulosederivat, insbesondere Celuloseace­ tat beigegeben und ebenfalls verknetet.
Der bevorzugt pulverförmig beigegebene Füllstoff weist insbe­ sondere eine mittlere Korngröße zwischen 10 µm und 100 µm, be­ vorzugt 20 µm auf. Die Mischung wird entweder getrocknet oder feucht (Restfeuchte ca. 10-20% H2O) uniaxial mit insbesondere 300 bar verpreßt. Optional folgt dem uniaxialen Preßvorgang ein weiterer kaltisostatischer Preßvorgang.
Der vorzugsweise endformnah gepreßte Opferkörper wird mecha­ nisch auf Endmaß bearbeitet und für eine sich bei der Herstel­ lung des Bauteils im weiteren anschließende Befüllung des Op­ ferkörpers mit flüssigem Aluminium in eine Druckgußform einge­ legt.
Für das Befüllen mit Aluminium im Druckgußverfahren sind die Festigkeit, der E-Modul, die Porosität und die Porenstruktur des Opferkörpers von Bedeutung.
Diese Eigenschaften können durch die Wahl des Bindemittels, der Füllstoffe, der Füllstoffmenge und den Preßdruck beeinflußt werden. Ferner fließen noch die Partikelgrößen der keramischen Pulver (TiO2 usw.) und der Füllstoffe ein.
Die Zusammenhänge zwischen Einflußgrößen und Zielgrößen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 qualitativ aufgetragen.
Tabelle 1:
Einfluß der Prozeßparameter auf die Eigenschaften des Opferkörpers
Beispiele
Nachfolgend werden einige Beispiele für Ausgangsgemenge für Op­ ferkörper angegeben.
Beispiel 1:
3 mol TiO2 (mittlerer Korndurchmesser d50 = 0,3 µm) werden mit einem mol C (d50 = 0, 05 µm) im Kneter ca. 10 min vorvermischt. Dieser Mischung wird 3 Gew.-% Polyethylengly­ kol (in 20% wäßriger Lösung) zugesetzt und verknetet. Dem feuchten Gemenge wird wiederum 10 Gew.-% Celluloseacetat (CA) (d50 = 20 µm) zugefügt und im Kneter gemischt. Das Pulver wird uniaxial mit 30 MPa gepreßt. Anschließend erfolgt ein kalti­ sostatisches Pressen mit einem Druck von 200 MPa. Der Opferkör­ per wird bei 700°C unter Stickstoff für 1 Stunde geheizt (Haltezeit bei 350°C, Heizrate 1 K/min), wobei alle organischen Zusatzstoffe rückstandslos ausbrennen. Der Opferkörper besitzt eine Druckfestigkeit von 7 MPa und eine Porosität von 49%. Die Porendurchmesser weisen eine bimodale Verteilung auf, bei der ein Maximum bei 0,1 µm und ein Maximum bei 20 µm liegt.
Beispiel 2:
Wie Beispiel 1, nur daß das Molverhältnis zwischen TiO2 und C 3/2 beträgt. Hierbei ist ein isostatisches Nachpressen bei 300 MPa erforderlich.
Beispiel 3:
Wie Beispiel 1, nur daß die Menge an Celuloseacetat 20 Gew.-% beträgt.
Beispiel 4:
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus TiO2/C/PEG/CA vor dem uniaxialen Pressen 10 Gew.-% Wasser zugegeben werden.
Beispiel 5:
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus TiO2/C/PEG/CA vor dem uniaxialen Pressen 1 Gew.-% Methylcellulose zugegeben werden.
Beispiel 6:
Wie Beispiel 1, nur daß dem Gemenge aus TiO2/C/PEG/CA Kurzfa­ sern aus Konstantandraht oder aus C-Fasern zugefügt werden. Hierdurch wird die Bruchdehnung erhöht.
Beispiel 7:
Wie Beispiel 1, nur daß die Korngröße des TiO2 einen mittleren Durchmesser von 15 µm aufweist. hierdurch fällt die Porosität auf 47% ab. Die Druckfestigkeit erhöht sich auf 7,5 MPa.
Die Opferkörper sind zum anschließenden Druckbefüllen mit Alu­ minium vorgesehen. Nach dem Befüllen werden sie einer Tempera­ turbehandlung unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums un­ terzogen, wodurch ein Bauteil aus Verbundwerkstoff wird, der aus insbesondere homogen verteilt TiC, Al2O3 und Al3Ti auf­ weist.
Hier muß insbesondere darauf hingewiesen werden, daß bei der nachträglichen Temperaturbehandlung zur Herstellung des Ver­ bundwerkstoffes eine Festkörperreaktion stattfindet. Daher kann diese Reaktion unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums stattfinden. Der vorzugsweise homogene Verbundwerkstoff ist hochtemperaturbeständig und verschleißfest.
Das erfindungsgemäße Verfahren und damit ebenso das erfindungs­ gemäße Ausgangsgemenge bzw. der erfindungsgemäße Opferkörper sind insbesondere zur Herstellung von Reibflächen, von tribolo­ gischen Systemen oder von Motorkomponenten und/oder von Fahr­ zeugkomponenten und/oder von Bremsscheiben und/oder von Reib­ flächen für Bremsscheiben geeignet. Unter tribologischen Syste­ men sind neben Bremsscheiben bevorzugt Strukturkomponenten in Strahltriebwerken und Motoren, insbesondere Gleitlager, Schneidwerkstoffe zu verstehen.

Claims (38)

1. Verfahren zur Herstellung eines Opferkörpers für die spätere Herstellung eines Al2O3/Titanaluminid-Verbundkörpers, wobei der Opferkörper aus einem Ausgangsgemenge aus Titan, insbesondere als Titanoxid, dem Kohlenstoff und/oder dessen Vorprodukte, Füllstoffe und Bindemittel zugegeben werden, hergestellt wird, daraus ein Formkörper gepreßt und der Formkörper einer Tempera­ turbehandlung unterzogen wird, die unterhalb der späteren Be­ füllungstemperatur mit Al gewählt wird, so daß der Füllstoff und/oder das Bindemittel vor oder bei dem späteren Befüllen mit Al zersetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befüllen mit dem Aluminium der formgepreßte und un­ gesinterte Opferkörper vorgesehen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Opferkörper endformnah hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Opferkörper gepreßt und anschließend spanabhebend end­ formnah bearbeitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxid des Titans TiO und/oder Ti2O3 und/oder Ti3O5 und/oder vorzugsweise TiO2 eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxid des Titans TiO2 eingesetzt wird, daß TiO2 durch den Kohlenstoff reduziert wird und daß bei der vorzugsweise thermischen Entfernung der Füllstoffe und/oder des Bindemittels der reduzierend wirksame Kohlenstoff als Endprodukt gebildet wird und im Opferkörper verbleibt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe unterhalb der Befüllungstemperatur verdampft und/oder in Kohlenstoff umgewandelt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel unterhalb der Befüllungstemperatur ver­ dampft und/oder in Kohlenstoff umgewandelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff organisches Material bevorzugt thermoplasti­ sches oder duroplastisches Material, und besonders bevorzugt Stärke und/oder Mehl und/oder ein Cellulosederivat, insbesonde­ re Celluloseacetat gewählt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien des Ausgangsgemenges homogen ver­ teilt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgemenge 1-3 Gewichtsprozent (Gew.-%) Binde­ mittel beigegeben werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Polyvinylalkohol (PVA) und/oder Polyethy­ lenglykol (PEG) bevorzugt in wässeriger Lösung gewählt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff ein Pulver mit einer bevorzugten Korngröße zwischen 10 µm und 100 µm, besonders bevorzugt etwa 20 µm ge­ wählt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgemenge bei Befüllungstemperatur nichtflüchtige Zusatzstoffe insbesondere TiC und/oder SiC und/oder BaC und/oder TiB2 beigegeben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgemenge Fasern, insbesondere aus mineralischen und/oder keramischen Materialien beigegeben werden.
16. Ausgangsgemenge zur Herstellen eines Opferkörpers für die spätere Herstellung eines Al2O3/Titanaluminid-Verbundkörpers für ein Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Ausgangsgemenge neben Titan, insbesondere Titanoxid, Kohlenstoff und/oder dessen Vorprodukte, Füllstoffe und Binde­ mittel aufweist, wobei mit dem Bindemittel die einzelnen Be­ standteile des Ausgangsgemenges zumindest bereichsweise mitein­ ander druckstabilisierend verbindbar sind, und wobei die Zer­ setzungstemperatur des Füllstoffs und vorzugsweise auch die des Binders gleich oder kleiner als eine spätere Befüllungstempera­ tur des Opferkörpers mit Al ist.
17. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Titans TiO und/oder Ti2O3 und/oder Ti3O5 und/oder TiO2 mit reduzierend wirksamen Kohlenstoff ist.
18. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Titans TiO2 ist, daß der Kohlenstoff hinsicht­ lich des TiO2 reduzierend wirksam ist und daß der Kohlenstoff ein bei der Entfernung des Bindemittels und/oder der Füllstoffe entstehendes Endprodukt ist.
19. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe und ggf. das Bindemittel bei oder unterhalb der Befüllungstemperatur verdampf- und/oder in Kohlenstoff um­ wandelbar ist.
20. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organisch bevorzugt thermoplastisch oder du­ roplastisch, und besonders bevorzugt Stärke und/oder Mehl und/oder ein Cellulosederivat, insbesondere ein Celluloseacetat ist.
21. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien des Ausgangsgemenges vor dem Pres­ sen zu dem Opferkörper homogen verteilt sind.
22. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgemenge 1-3 Gewichtsprozent (Gew.-%) Binde­ mittel aufweist.
23. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekenzeichnet, daß das Bindemittel Polyvinylalkohol (PVA) und/oder Polyethy­ lenglykol (PEG) bevorzugt in wäßriger Lösung ist.
24. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein Pulver mit einer bevorzugten Korngröße zwischen 10 µm und 100 µm, besonders bevorzugt etwa 20 µm ist.
25. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgemenge bei Befüllungstemperatur des Opferkör­ pers nichtflüchtige Zusatzstoffe, insbesondere TiC und/oder SiC und/oder BaC und/oder TiB2 aufweist.
26. Ausgangsgemenge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgemenge Fasern, insbesondere aus mineralischen und/oder keramischen Materialien aufweist.
27. Opferkörper aus einem gepreßten Ausgangsgemenge zur späte­ ren Herstellen eines Bauteils aus einem Al2O3/Titanaluminid- Verbundwerkstoff, welcher Opferkörper Titan insbesondere als Oxid aufweist, für eine Verfahren nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 15, wobei der ungesinterte Opferkörper gegenüber Überdruck druckstabil ist, wobei der Opferkörper Kohlenstoff und/oder dessen Vorprodukte, Füllstoffe und Bindemittel auf­ weist, und wobei das Bindemittel die einzelnen Bestandteile des Opferkörpers zumindest bereichsweise miteinander druckstabili­ sierend verbindet, wobei die Zersetzungstemperatur des Füll­ stoffs und vorzugsweise auch des Bindemittels gleich oder klei­ ner als eine spätere Befüllungstemperatur des Opferkörpers mit Al ist.
28. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Titans TiO und/oder Ti2O3 und/oder Ti3O5 und/oder TiO2 ist.
29. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Titans TiO2 ist, daß der Kohlenstoff hinsicht­ lich des TiO2 reduzierend wirksam Kohlenstoff ist und daß der Kohlenstoff ein bei der Entfernung des Bindemittels und/oder der Füllstoffe entstehendes Endprodukt ist.
30. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff und ggf. das Bindemittel bei oder unterhalb der Befüllungstemperatur verdampf- und/oder in. Kohlenstoff um­ wandelbar ist.
31. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organisch bevorzugt thermoplastisch oder du­ roplastisch, und besonders bevorzugt Stärke und/oder Mehl und/oder ein Cellulosederivat, insbesondere ein Celluloseacetat ist.
32. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien im Opferkörper homogen verteilt sind.
33. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Opferkörper 1-3% Gewichtsprozent (Gew.-%) Bindemit­ tel aufweist.
34. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Polyvinylalkohol (PVA) und/oder Polyethy­ lenglykol (PEG) bevorzugt in wäßriger Lösung ist.
35. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein Pulver mit einer bevorzugten Korngröße zwischen 10 µm und 100 µm, besonders bevorzugt etwa 20 µm ist.
36. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Opferkörper bei Befüllungstemperatur nichtflüchtige Zu­ satzstoffe, insbesondere TiC und/oder SiC und/oder BaC und/oder TiB2 aufweist.
37. Opferkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Opferkörper Fasern, insbesondere aus mineralischen und/oder keramischen Materialien aufweist.
38. Verwendung des Opferkörpers nach einem der Ansprüche 27 bis 37 für die nachfolgende Druckbefüllung mit Aluminium zur Bil­ dung eines Bauteils aus einem Al2O3/Titanaluminid-Verbundwerk­ stoff für Reibflächen von tribologischen Systemen oder von Mo­ torkomponenten und/oder von Fahrzeugkomponenten und/oder von Bremsscheiben und/oder von Reibflächen für Bremsscheiben.
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