Schädigungsuntersuchungen an ultrapräzise geschliffenen keramischen Werkstoffen

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• 1. Einleitung
• 2. Stand des Wissenschaft und Technik
• 2.1 Keramische Werkstoffe
• 2.1.1 Eigenschaften von Hochleistungskeramiken
• 2.1.2 Bruchmechanisches Verhalten keramischer Werkstoffe
• 2.2 Technologie des Schleifens
• 2.2.1 Schleifscheiben zur Bearbeitung von Hochleistungskeramik
• 2.2.2 Verwendete Kühlschmierstoffe zur Bearbeitung von Hochleistungskeramik
• 2.3 Modelle zur Beschreibung des Schleifprozesses, zur Spanbildung und Oberflächenentstehung
• 2.4 Modelle zur Randzonenschädigung
• 3. Zielsetzung
• 4. Experimentelles Vorgehen
• 4.1 Herstellung, Präparation und Charakterisierung der Versuchswerkstoffe
• 4.1.1 Härtemessung
• 4.1.2 Bestimmung der Rißzähigkeit
• 4.2 Durchführung der Ritztests
• 4.3 Schleifversuchsdurchführung
• 4.4 Meßtechniken
• 5. Darstellung der Ergebnisse
• 5.1 Ergebnisse der Werkstoffuntersuchung
• 5.1.1 Ergebnisse der Härtemessungen
• 5.1.2 Ergebnisse der KIC-Wertbestimmung
• 5.2 Darstellung der Ritztestergebnisse
• 5.3 Ergebnisse der Nanoindentertests
• 5.4 Ergebnisdarstellung der Schleifversuche
• 6. Diskussion der Ergebnisse
• 6.1 Experimentell ermittelte Härtewerte
• 6.2 Ritztests
• 6.3 Schleifversuche
• 7. Zusammenfassung und Ausblick
• 8. Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Diese Diplomarbeit untersucht die Entstehung von Oberflächenschäden an ultrapräzise geschliffenen keramischen Werkstoffen. Sie analysiert die bestehenden Ergebnisse zum Schleifen keramischer Werkstoffe und bestehende Modelle zur Schädigung beim Einzelschneideneingriff. Die Arbeit befasst sich mit Untersuchungen des Materialverhaltens bei Schleif- und Analogieversuchen und der eingebrachten Randzonenschädigungen. Ziel ist es, die Einflüsse von Prozeßparametern und Kühlschmierstoffen auf die Oberflächenausbildung und Randzonenschädigung zu erforschen.

• Einfluß von Prozeßparametern und Kühlschmierstoffen auf die Oberflächenausbildung und Randzonenschädigung beim Schleifen keramischer Werkstoffe
• Analyse bestehender Modelle zur Schädigung beim Einzelschneideneingriff
• Untersuchungen des Materialverhaltens bei Schleif- und Analogieversuchen
• Ermittlung und Bewertung der durch die Bearbeitung eingebrachten Schädigungen
• Charakterisierung der verwendeten Werkstoffe hinsichtlich Härte, Rißzähigkeit und Gefüge

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

Kapitel 2 bietet einen umfassenden Überblick über die Eigenschaften, das bruchmechanische Verhalten und die Bearbeitungstechnologie von keramischen Werkstoffen. Es behandelt gängige Modelle zur Beschreibung des Schleifprozesses und der Oberflächenentstehung sowie verschiedene Ansätze zur Modellierung von Randzonenschädigungen.

Kapitel 4 beschreibt die Herstellung und Präparation der Versuchswerkstoffe, die Durchführung der Ritztests und die Methodik der Schleifversuche. Es werden die verwendeten Meßtechniken zur Analyse der induzierten Schädigungen vorgestellt.

Kapitel 5 präsentiert die Ergebnisse der Gefügeanalyse und Härtemessungen sowie die Bestimmung der Rißzähigkeit. Es zeigt die Ergebnisse der Ritztests und Schleifversuche in Hinblick auf Materialverhalten, auftretende Kräfte und induzierte Randzonenschädigung.

Schlüsselwörter (Keywords)

Die Arbeit befasst sich mit den Themen Schleifen, keramische Werkstoffe, Oberflächenschädigung, Randzonenschädigung, Kühlschmierstoffe, Ritztests, Indentertests, Nanoindentation, Rasterelektronenmikroskopie, Härte, Rißzähigkeit, Materialverhalten.