TY - THES

T1 - Untersuchungen des Schichtwachstums im Co(W)-Zn-System

AU - Körbler, Nadine

N1 - gesperrt bis 04-06-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Heutzutage kommen sehr viele verschiedene Elemente, vor allem Metalle für hochwertige Produkte zum Einsatz, welche am Ende ihrer Lebensdauer als Rohstoffquelle vorliegen und wieder in den Stoffkreislauf eingegliedert werden sollen. Durch eine Verwertung dieser Reststoffe und deren neuerliche Nutzung ist eine Schonung von primären Lagerstätten, im speziellen von kritischen Elementen, erreichbar. Zu diesen zählen unter anderem Metalle wie Wolfram und Cobalt, welche als Grundbausteine zur Herstellung von Hartmetallen dienen. Bei deren Produktion kommen hochreine Pulver aus Co und WC zur Anwendung, welche durch eine Flüssigphasensinterung in eine kompakte Form überführt werden. Dabei löst sich ein Teil des WC bzw. W in Co und bildet dadurch unterschiedliche Phasen. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von gelöstem W im Co(W)-Zn-System zu untersuchen und das Verhalten der einzelnen Elemente zu analysieren. Zur Vereinfachung kamen Ausgangsmaterialien aus reinem Co und W zur Anwendung. Ein Kontaktieren dieser Materialien mit flüssigem Zink und Halten auf bestimmten Temperaturen lässt Rückschlüsse auf den Einfluss verschiedener Prozessparameter auf die Ausbildung der auftretenden intermetallischen Co-Zn-Phasen zu. Die Ergebnisse zeigen, dass W aus dem Grundmaterial durch die Zwischenschicht diffundiert und sich an den intermetallischen Co-Zn-Phasen filmartig bzw. körnig anlagert. Die Auswirkung von W auf das Schichtwachstum ist durch die Variation der Parameter Temperatur, Zeit und W-Gehalt beeinflussbar. Die Ergebnisse zeigen, dass bei niedrigeren Temperaturen ein negativer Einfluss auf das Schichtwachstum vorliegt, während jedoch steigende Temperaturen einen positiven Effekt zur Folge haben und somit ein hoher W-Gehalt zu höheren Schichtdicken der intermetallischen Phasen führt. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die gebildeten intermetallischen Co-Zn-Phasen und im Speziellen Zn keine Löslichkeit für W aufweisen und somit bei der Bildung dieser Phasen das Wolfram nach außen gedrängt wird.

AB - Heutzutage kommen sehr viele verschiedene Elemente, vor allem Metalle für hochwertige Produkte zum Einsatz, welche am Ende ihrer Lebensdauer als Rohstoffquelle vorliegen und wieder in den Stoffkreislauf eingegliedert werden sollen. Durch eine Verwertung dieser Reststoffe und deren neuerliche Nutzung ist eine Schonung von primären Lagerstätten, im speziellen von kritischen Elementen, erreichbar. Zu diesen zählen unter anderem Metalle wie Wolfram und Cobalt, welche als Grundbausteine zur Herstellung von Hartmetallen dienen. Bei deren Produktion kommen hochreine Pulver aus Co und WC zur Anwendung, welche durch eine Flüssigphasensinterung in eine kompakte Form überführt werden. Dabei löst sich ein Teil des WC bzw. W in Co und bildet dadurch unterschiedliche Phasen. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von gelöstem W im Co(W)-Zn-System zu untersuchen und das Verhalten der einzelnen Elemente zu analysieren. Zur Vereinfachung kamen Ausgangsmaterialien aus reinem Co und W zur Anwendung. Ein Kontaktieren dieser Materialien mit flüssigem Zink und Halten auf bestimmten Temperaturen lässt Rückschlüsse auf den Einfluss verschiedener Prozessparameter auf die Ausbildung der auftretenden intermetallischen Co-Zn-Phasen zu. Die Ergebnisse zeigen, dass W aus dem Grundmaterial durch die Zwischenschicht diffundiert und sich an den intermetallischen Co-Zn-Phasen filmartig bzw. körnig anlagert. Die Auswirkung von W auf das Schichtwachstum ist durch die Variation der Parameter Temperatur, Zeit und W-Gehalt beeinflussbar. Die Ergebnisse zeigen, dass bei niedrigeren Temperaturen ein negativer Einfluss auf das Schichtwachstum vorliegt, während jedoch steigende Temperaturen einen positiven Effekt zur Folge haben und somit ein hoher W-Gehalt zu höheren Schichtdicken der intermetallischen Phasen führt. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die gebildeten intermetallischen Co-Zn-Phasen und im Speziellen Zn keine Löslichkeit für W aufweisen und somit bei der Bildung dieser Phasen das Wolfram nach außen gedrängt wird.

KW - hardmetal

KW - cobalt

KW - tungsten

KW - intermetallic phases

KW - layer growth

KW - Hartmetall

KW - Cobalt

KW - Wolfram

KW - intermetallische Phasen

KW - Schichtwachstum

M3 - Masterarbeit

ER -