Entwicklung eines technologisch neuen Verfahrens zur Herstellung von neuen nanostrukturierten, feuerfesten Zirkonoxidprodukten (ZrO2) mit einer Erhöhung der Lebensdauer von 100%

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von neuen nanostrukturierten, feuerfesten Zirkonoxidprodukten. Keramische Hilfsmittel beeinflussen Reinheit und Qualität von metallischen/glasartigen Endprodukten. Bei deren Herstellung kommt es aber zu unerwünschtem hohen Verschleiß der keramischen Hilfsmittel. Um den Verschleiß zu senken, können ZrO2-Hilfsmittel angewendet werden. Nachteile von ZrO2-Hilfsmitteln sind jedoch: schlechte Thermoschockbeständigkeit, Begünstigung der Rissausbreitung im Gefüge, hoher Rohstoffpreis. Zielsetzung des Projektes ist daher die Verdopplung der Lebensdauer im Vergleich zu den bestehenden ZrO2-Hilfsmitteln. Gleichzeitig soll eine deutliche Reduktion des Verschleißes im Vergleich zu anderen Oxidkeramiken erzielt werden. Angestrebt wird auch eine Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit von 100% auf ca. 5-10 Aufheizzyklen sowie die Reduktion der Rohstoffkosten. Hierzu sind die Entwicklung eines ZrO2-basierten Rohstoffes, eines Aufbereitungsverfahrens, von Verfahren zur Formgebung, Bindung und Brennen des neu entwickelten ZrO2-Hilfsmittels sowie eines mathematischen Modells zur Berechnung der Rissausbreitung erforderlich

Development of a technologically new process for the production of new nanostructured, refractory zirconium oxide products (ZrO2) with a 100% increase in service life

The aim of the project is to develop a process for the production of new nanostructured, refractory zirconium oxide products. Ceramic additives influence the purity and quality of metallic/glass-like end products. However, during their production, the ceramic additives are subject to undesirable high wear. ZrO2 auxiliaries can be used to reduce wear. However, the disadvantages of ZrO2 auxiliaries are: poor thermal shock resistance, favorable crack propagation in the microstructure, high raw material price. The aim of the project is therefore to double the service life compared to existing ZrO2 auxiliaries. At the same time, a significant reduction in wear compared to other oxide ceramics is to be achieved. The aim is also to increase the thermal shock resistance from 100% to approx. 5-10 heating cycles and to reduce raw material costs. This requires the development of a ZrO2-based raw material, a preparation process, processes for shaping, bonding and firing the newly developed ZrO2 additive and a mathematical model for calculating crack propagation
This text was translated with DeepL on 18/12/2025