TY - BOOK

T1 - Recycling von Hartmetallen unter Verwendung von gasförmigem Zink

AU - Leitner, Melanie

N1 - gesperrt bis 27-04-2027

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Das Recycling von Hartmetallen erfolgt zu einem wesentlichen Teil mit dem Zinkprozess. Die erste Stufe des Zersetzungsvorganges weist Temperaturen zwischen 900–1.000 °C auf, bei denen Zink auf drei verschiedene Arten mit dem Hartmetall reagieren kann, entweder flüssig, gasförmig oder als Mischung aus beiden Aggregatszuständen. Die dabei gebildeten Co-Zn-Phasen führen zu einer Volumenzunahme und ermöglichen den Aufschluss. Das Verständnis für die ablaufenden Reaktionen fehlt und die Ausbildung der Phasen ist bislang vor allem mit flüssigem oder festem Zink erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Grundlagen für die Zersetzung von Hartmetallen mit Zinkdampf geschaffen werden, um Prozess- und Energieoptimierungen zu ermöglichen. Zwei neu gebaute Versuchsstände realisieren die Desintegration von verschiedenen Substraten mit dampfförmigem Zink. Durch Variation der Parameter, wie Temperatur, Haltedauer, Zinkmenge und Druck lässt sich der Einfluss des gasförmigen Desintegrationsmittels ermitteln. Zum besseren Verständnis der Bildung der Phasen zwischen dem Lösungs- und Bindemittel, kommt als starke Vereinfachung des Werkstoffsystems reines Cobalt anstelle von WC-Co-Sinterkarbiden zum Einsatz. Experimente mit Vakuum bestätigen die Erkenntnisse der Untersuchungen mit flüssigem Zink, auch ähnelt sich die Ausbildung der intermetallischen Phasen. Ein leichter Überdruck durch den entstehenden Zinkdampf in einem abgeschlossenen Tiegel zeigt einen positiven Einfluss auf die Zersetzung. Die gebildeten Phasen unterscheiden sich stark von den in der Literatur bekannten. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen eine Möglichkeit für Energie- und Rohstoffeinsparungen im industriellen Maßstab und liefern so einen wertvollen Beitrag zur Ressourcenschonung.

AB - Das Recycling von Hartmetallen erfolgt zu einem wesentlichen Teil mit dem Zinkprozess. Die erste Stufe des Zersetzungsvorganges weist Temperaturen zwischen 900–1.000 °C auf, bei denen Zink auf drei verschiedene Arten mit dem Hartmetall reagieren kann, entweder flüssig, gasförmig oder als Mischung aus beiden Aggregatszuständen. Die dabei gebildeten Co-Zn-Phasen führen zu einer Volumenzunahme und ermöglichen den Aufschluss. Das Verständnis für die ablaufenden Reaktionen fehlt und die Ausbildung der Phasen ist bislang vor allem mit flüssigem oder festem Zink erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Grundlagen für die Zersetzung von Hartmetallen mit Zinkdampf geschaffen werden, um Prozess- und Energieoptimierungen zu ermöglichen. Zwei neu gebaute Versuchsstände realisieren die Desintegration von verschiedenen Substraten mit dampfförmigem Zink. Durch Variation der Parameter, wie Temperatur, Haltedauer, Zinkmenge und Druck lässt sich der Einfluss des gasförmigen Desintegrationsmittels ermitteln. Zum besseren Verständnis der Bildung der Phasen zwischen dem Lösungs- und Bindemittel, kommt als starke Vereinfachung des Werkstoffsystems reines Cobalt anstelle von WC-Co-Sinterkarbiden zum Einsatz. Experimente mit Vakuum bestätigen die Erkenntnisse der Untersuchungen mit flüssigem Zink, auch ähnelt sich die Ausbildung der intermetallischen Phasen. Ein leichter Überdruck durch den entstehenden Zinkdampf in einem abgeschlossenen Tiegel zeigt einen positiven Einfluss auf die Zersetzung. Die gebildeten Phasen unterscheiden sich stark von den in der Literatur bekannten. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen eine Möglichkeit für Energie- und Rohstoffeinsparungen im industriellen Maßstab und liefern so einen wertvollen Beitrag zur Ressourcenschonung.

KW - Cemented Carbides

KW - Recycling

KW - Intermetallic Layers

KW - Co-Zn phase diagram

KW - Decomposition rate

KW - Hartmetalle

KW - Recycling

KW - intermetallische Schichten

KW - Co-Zn-Phasendiagramm

KW - Zersetzungsrate

M3 - Dissertation

ER -