Skip to main content

Festigkeit und Lebensdauer von Reaktionsgesintertem Siliziumnitrid bei Verschiedenartiger Thermischer und Mechanischer Beanspruchung

  • Conference paper
Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen II

Zusammenfassung

Unter den nichtoxidischen keramischen Werkstoffen nimmt das reaktionsgesinterte Siliziumnitrid (RBSN) als Werkstoff für die Gasturbine eine Sonderstellung ein: Die Herstellung ist kostengünstiger als die der heißgepreß-ten Materialvarianten; Probleme der Schwindung wie bei gesinterten Materialien treten nicht auf; das Gefüge ist wegen Anteil, Morphologie und Verteilung der auftretenden Phasen (α-,β-Si3N4, freies Silizium, Porosität) von einer außergewöhnlichen Kompliziertheit. Die Festigkeit ist im Vergleich zu den dichteren Qualitäten mäßig, die laufend erzielten Entwicklungsfortschritte führten jedoch zuletzt zu einem beachtlichen Anstieg der Mittel-(310–350N/mm2) und Spitzenwerte (420N/mm2) der Festigkeit [1, 2, 3], Bei hohen Temperaturen stellt sich das Festigkeitsniveau und das Kriechverhalten günstiger dar; bei 1400°C werden mit RBSN oft bessere Werte erzielt als mit heißgepreßtem Siliziumnitrid [4].

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 54.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 69.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Schrifttum

  1. Mangels, J.A. The effect of silicon purity on the strength of reaction-bonded Si3N4 J. Mater. Sci. 15 (1980), S. 2132 – 2135

    Article  Google Scholar 

  2. Dworak, U., Olapinski, H., Mueller, N., Lange, E. Gasturbinenbauteile aus spritzgegossenem RBSN, Material- und Bauteilentwicklung. Dieser Band

    Google Scholar 

  3. Styhr, K.H. Si3N4 — Bauteilentwicklung bei Garrett Airesearch. Vortrag beim 2. Statusseminar “Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen”, Bad Neuenahr, 24. — 26. Nov. 1980

    Google Scholar 

  4. Thuemler, F. Die keramischen Hochtemperaturwerkstoffe Si3N4 und SiC. 1. Statusseminar “Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen”, Hrsg.: Bunk, W. und Böhmer, M. — Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1978, S. 45–79

    Google Scholar 

  5. Sivill, A.D. The development and application of a statistical basis for the design of brittle conponents. Ph. D. Thesis, University of Nottingham, 1974

    Google Scholar 

  6. Jakus, K. Coyne, D. C. Ritter Jr., J.E. Analysis of fatigue data for lifetime predictions for ceramic materials. J. Mater. Sci. 13 (1978), S. 2071 – 2080

    Article  Google Scholar 

  7. Evans, A.G. Fuller, E.R. Crack propagation in ceramic materials under cyclic loading conditions. Met. Trans. Vol. 5 (1974), S. 27 – 33

    Google Scholar 

  8. Thuewler, F. Grathwohl, G. Creep of ceramic materials for gas turbine application. AGARD Rep. Nr. 651 (1976)

    Google Scholar 

  9. Grathwohl, G. Thuemmler, F. Creep of reaction-bonded silicon nitride. J. Mater. Sci. 13 (1978), S. 1177 – 1186

    Article  Google Scholar 

  10. Grathwohl, G. Thummler, F. Interaction between creep, oxidation and microporosity in reaction-bonded silicon nitride. Ceramurgia International 6 (1980) S. 43–50

    Article  Google Scholar 

  11. Porz, F. Grathwohl, G. Thuemmler, F. Charakterisierung von RBSN und Verhalten unter HT-Bedingungen. Science of Ceramics 10, Berchtesgaden, 2. — 4. Sept. 1979

    Google Scholar 

  12. Davidge, R.W. Tappin, G. McLaren, J.R. Strength parameters relevant to engineering applications for reaction-bonded silicon nitride and REFEL silicon carbide. Powder Met. Int. 8 (1976), S. 110 – 114

    Google Scholar 

  13. McHenry, K. D. Yonushonis, T. Tressler, R.E. Low-temperature subcritical crack growth in SiC and Si3N4. J. Am. Ceram. Soc. 59 (1976), S. 262 f.

    Article  Google Scholar 

  14. Gulden, M.E. Metcalfe, A.G. Stress Corrosion of silicon nitride. J. Am. Ceram. Soc. 59 (1976), S. 391 – 396. s.a. Ref. 3 in [13].

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1981 Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg

About this paper

Cite this paper

Grathwohl, G., Iwanek, H., Porz, F., Thümmler, F. (1981). Festigkeit und Lebensdauer von Reaktionsgesintertem Siliziumnitrid bei Verschiedenartiger Thermischer und Mechanischer Beanspruchung. In: Bunk, W., Böhmer, M. (eds) Keramische Komponenten für Fahrzeug-Gasturbinen II. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-93192-5_18

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-93192-5_18

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-540-11029-3

  • Online ISBN: 978-3-642-93192-5

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics