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Collegium Alexandrinum

der Universität Erlangen-Nürnberg

Wintersemester 2004/2005

Vortrag am 20. Januar 2005 im Collegium Alexandrinum


 

Diamant als Hochleistungswerkstoff

 

 

Dr.-Ing. Stefan M. Rosiwal

 

Institut für Werkstoffwissenschaften

Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Technologie der Metalle

Universität Erlangen-Nürnberg

Martensstr. 5

91058 Erlangen

 

Die einzigartigen Materialeigenschaften von Diamant wie höchste Härte und höchste Wärmeleitfähigkeit prädestinieren Diamant für eine Vielzahl von innovativen Werkstoffanwendungen. Neben der Hochdrucksynthese von Diamanteinkristallen gibt es seit kurzer Zeit auch die Möglichkeit, kristalline Diamantschichten bei Unterdruck aus der Gasphase (Chemical-Vapour-Deposition, CVD) herzustellen.

Der Vortrag geht zu Beginn auf die aktuellen Herstellungsverfahren dieser kristallinen Diamantschichten ein. Des Weiteren beschreibt er die Möglichkeiten und Schwierigkeiten, unterschiedliche Werkstoffe wie Metalle (Titan, Eisen) und Keramiken (Siliziumkarbid) mit diesen superharten Schichten haftfest zu beschichten. Zuletzt werden die erreichbaren Leistungssteigerungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche aufgezeigt. Diese erstrecken sich von verschleißfesten Werkzeugen und Pumpenteilen über tribologisch optimierte und biokompatible Hüftgelenke bis hin zu Wärmesenken für die Leistungselektronik. In Erlangen hergestellte, weltweit einzigartige diamantbeschichtete Demonstratoren und Prototypen sollen die faszinierenden Möglichkeiten des alten und neuen Hochleistungswerkstoffes Diamant verdeutlichen.


Bild:    Gleichmäßig gewachsene künstliche Diamantkristallschicht auf Siliziumkarbid. (170 kb)
            Die (001)-Würfelebene  der  Diamant-"Tafelberge" liegt parallel zur Bauteiloberfläche
 

 

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Stand: 17. Januar 2005