Keramische Werkstoffe sind deutlich poröser als Eisen. Um so erstaunter waren deutsche Wissenschaftler, als sie eine Eisenspirale ohne Formverlust in ein keramisches Silicid verwandeln konnten. Eigentlich wäre zu erwarten gewesen, dass das porenreiche Silizid schlicht zerbröselt. Damit haben die Forscher möglicherweise ein besonders einfaches Verfahren gefunden, harte und temperaturbeständige Materialien in jede beliebige Form zu bringen.
Wie die Chemiker um Michael Binnewies von der
Universität Hannover in der Fachzeitschrift
Angewandte Chemie International Edition berichten, leiteten sie für ihr Experiment eine gasförmige Silizium-Chlorverbindung über eine Eisenspirale (Ausg. 40, Nr. 19, S. 3688-3690). Bei 1.000 Grad verbinden sich diese Substanzen, zunächst an der Spiraloberfläche, zu Eisensilicid. Durch die Poren der neu entstandenen Verbindung kann das Silizium-Chlor-Gas immer tiefer in das Eisen eindringen, bis das Metall vollständig zu Silicid geworden ist.
Nachteil der auf diese Weise entstandenen Silicidspirale: Sie ist viel brüchiger als die ursprüngliche Spirale aus Eisen. Die Forscher wollen deshalb versuchen, das Material durch nochmaliges erhitzen Erhitzen und Abkühlen in sich zu festigen.
Silicide halten sehr hohen Temperaturen stand und werden deshalb unter anderem als Heizleitermaterialien in industriellen Prozesen eingesetzt. Bisher konnten sie nur bei aufwändigen Temperaturen in Form gebracht werden.
Die Chemiker aus Hannover gehen davon aus, dass ihre Methode auch die Formgebung anderer Materialien, wie der besonders harten Boride und Carbide, deutlich vereinfachen könnte. “Es ist bisher nahezu unmöglich, diese Verbindungen in die für ihre Anwendung geeignete Form zu bringen”, erklärt Binnewies. Entsprechende Formen aus Eisen, und damit die Ausgangsformen des Prozesses, seien dagegen äußerst leicht herzustellen: “Das kann man sogar zu Hause machen”, sagt er.
Andrea Hoferichter
