本發(fā)明涉及基于α/β-賽隆的材料。本發(fā)明尤其涉及基于α/β-賽隆的材料，其具有改進(jìn)的燒結(jié)活性和由該材料制成的燒結(jié)成型體的高邊緣強(qiáng)度。由現(xiàn)有技術(shù)已知由α/β-賽隆構(gòu)成的燒結(jié)成型體，特別是用作切削工具，例如刀片的燒結(jié)成型體。α-賽隆和β-賽隆的混合物能夠制備燒結(jié)成型體，由于粒狀的α-賽隆，該成型體一方面具有高硬度。然而，另一方面，由于針狀的β-賽隆，該燒結(jié)成型體也具有好的韌性。對于作為切削工具的用途而言，除了足夠的硬度和韌性之外，還要求該材料也是耐熱的，因?yàn)樵谇邢饔绕涫腔铱阼T鐵或鎳基合金（超合金）時(shí)和在此特別在連續(xù)切削中，可能在局部發(fā)生切削工具的非常強(qiáng)烈的加熱。然而，許多氧化燒結(jié)助劑，它們在材料燒結(jié)之后基本上存在于玻璃相中，僅具有相對小的耐熱性和小的導(dǎo)熱性。因此，發(fā)生局部快速過熱，和玻璃相軟化。此外，由于溫度影響，可能會(huì)發(fā)生其它組分的氧化，這可能導(dǎo)致切削工具的過早失效，例如由于從切削邊緣開始的剝落、突然增加的磨損或其它組分（si3n4、賽隆或tin）的氧化。如果該切削工具用于斷續(xù)切削中，則溫度比連續(xù)切削中低。刀片不與工件持續(xù)接觸，因此可以反復(fù)稍微冷卻。然而，在斷續(xù)切削時(shí)，斷裂韌性和邊緣穩(wěn)定性應(yīng)相對較高，因?yàn)闄C(jī)械應(yīng)力遠(yuǎn)大于連續(xù)切削時(shí)。最終密度大于理論最終密度的99％的α/β-賽隆目前在高于1750℃的溫度和同時(shí)升高的氮?dú)夥謮合聼Y(jié)，或者用大量氧化添加劑無壓致密化。在升高的氮?dú)夥謮合碌臒Y(jié)需要封閉的爐體系和，與無壓燒結(jié)的賽隆相比，更多的能量和氣體（氮?dú)猓?。由于這些原因，例如在低于1750℃的溫度下在氮?dú)饬飨碌臒o壓致密化原則上比氣壓燒結(jié)更經(jīng)濟(jì)。然而，由于氧化添加劑的種類和數(shù)量決定了賽隆陶瓷的高溫性能，因此在高溫應(yīng)用中，例如在切削灰口鑄鐵時(shí)，與氣壓燒結(jié)的賽隆相比，在無壓致密化的賽隆的情況中觀察到增加的磨損。因此，本發(fā)明的目的在于，提供在高溫下也耐磨損并且仍然可經(jīng)濟(jì)地制造的賽隆陶瓷。此外，意在提供制造該賽隆陶瓷的方法。所述目的通過適當(dāng)?shù)奶砑觿w系得以實(shí)現(xiàn)，該體系一方面確保了無壓燒結(jié)情況下足夠的致密化，另一方面確保不會(huì)極大提高該體系中的氧含量。由此，可將無壓燒結(jié)的賽隆的磨損性能提高到氣壓燒結(jié)的水平，或者可進(jìn)一步改善氣壓燒結(jié)賽隆的性質(zhì)。令人驚訝地已證實(shí)，所述目的可以借助添加元素的鈦的氧化物，特別是二氧化鈦(tio2)作為燒結(jié)助劑得以實(shí)現(xiàn)。在氮?dú)鈿夥障聼Y(jié)時(shí)，二氧化鈦基本上完全，即至少95％，轉(zhuǎn)化成tin。事實(shí)上，所述目的的解決方案可以被認(rèn)為是令人驚訝的，因?yàn)楦鶕?jù)petzow＆herrmann(高性能非氧化物陶瓷ii，47-167(2002))，賽隆陶瓷在燒結(jié)條件下的燒結(jié)添加劑應(yīng)該是穩(wěn)定的氧化物，其不導(dǎo)致si3n4分解形成添加劑氮化物和sio2。在這方面，明確舉出tio2為負(fù)面實(shí)例，參見，例如，第81頁。特別優(yōu)選以0.1-3重量％的量來添加元素鈦的氧化物。特別優(yōu)選使用tio2作為燒結(jié)添加劑。除了所提及的燒結(jié)添加劑而外，在用于由具有晶界相（其包含至少一種原位形成的硬質(zhì)材料）的α/β-賽隆制造燒結(jié)成型體的根據(jù)本發(fā)明的方法中還使用至少包含以下化合物的起始材料：α-si3n4、aln和任選的al2o3以及至少一種另外的選自下述的燒結(jié)添加劑：元素稀土（不包含钷的鑭系）、釔、鈧、鋰、鈹?shù)暮鹾?或含氮的化合物；元素鋯和/或鉿的含氮化合物；以及元素鎂、鈣、鍶的化合物。優(yōu)選的是元素鐿、鉺、鏑、釔、鈧，鈰的氧化物；元素鎂、鈣的氧化物、氫氧化物和/或碳酸鹽以及元素鋯和鉿的氮化物。特別優(yōu)選的是元素鐿、鈰、釔的氧化物和/或元素鎂和鈣的碳酸鹽。如果基本上以氮化鋁（aln）的形式，優(yōu)選以大于4:1，優(yōu)選大于10:1，特別優(yōu)選大于50:1的重量比aln:al2o3添加賽隆所需的鋁，則tio2作為燒結(jié)添加劑的用途令人驚奇地是可行的。實(shí)驗(yàn)已表明，如果aln/al2o3的比例小于4:1，則α-賽隆不足夠穩(wěn)定。此外，晶界相中的氧含量增加，這不利影響燒結(jié)成型體的高溫特性。通過添加tio2和aln，使系統(tǒng)中的共晶點(diǎn)向較低溫度移動(dòng)。形成共晶熔融相。該熔融相此外能夠減少明確的添加劑含量，并在無壓燒結(jié)的情況下也仍然實(shí)現(xiàn)足夠的致密化。用tio2作為燒結(jié)添加劑制備的陶瓷零件（bauteile）比用常規(guī)燒結(jié)添加劑（例如更大量的aln、caco3或稀土的氧化物）致密化的零件顯示出較少的變形和更好的致密化。α-si3n4原料在致密化工藝（燒結(jié)）期間溶解在上述熔融相中。在超過溶解度極限時(shí)，形成細(xì)長的β-賽隆針和通過稀土穩(wěn)定化的球狀α-賽隆晶粒。在這個(gè)過程中，所添加的aln的al3+離子代替si4+離子被引入到si3n4晶格中。在β-賽隆的情況下，由于電中性的原因，對于每個(gè)引入的al3+而言，一個(gè)n3-離子必須被一個(gè)o2-離子替代。在α-賽隆的情況下，除了al3+離子而外，將大的陽離子（大都為see3+離子）引入到晶格中，以穩(wěn)定α-賽隆改性。這里，電荷平衡同樣通過引入o2-離子來進(jìn)行。通過將n3-置換成o2-，提高了熔體中n3-離子的濃度，并降低了o2-離子的濃度。由于含氮晶界相提高了粘度和軟化溫度，因此這導(dǎo)致燒結(jié)成型體的耐熱性提高。燒結(jié)期間，氧化的鈦燒結(jié)添加劑至少部分地，優(yōu)選多于95％，轉(zhuǎn)化成氮化的硬質(zhì)材料，由此該燒結(jié)成型體含有原位形成的硬質(zhì)材料。如果例如添加tio2作為燒結(jié)添加劑，則在燒結(jié)成型體中形成硬質(zhì)材料tin，借助x射線衍射不再能檢測到tio2。在燒結(jié)成型體中，沒有引入到賽隆晶體結(jié)構(gòu)中和/或轉(zhuǎn)化成硬質(zhì)材料的剩余的燒結(jié)助劑以無定形和/或部分結(jié)晶的晶界相的形式存在。工業(yè)陶瓷，特別是在磨損應(yīng)用的情況下（如在切削材料的情況中）的另一個(gè)重要特性是抗剝落的邊緣強(qiáng)度rea。邊緣強(qiáng)度主要按照dincen/ts843-9：2010-11-01的方法a來測定。與dincen/ts843-9：2010-11-01的不同在于，一方面使用了精度為所顯示的力的2.5％的試驗(yàn)機(jī)，另一方面，樣品沒有用夾持裝置保持在不變的位置，而是自由運(yùn)動(dòng)地來試驗(yàn)，直至邊緣止擋。為了確定邊緣強(qiáng)度，使用幾何形狀為snmx120716t02020的可轉(zhuǎn)位刀片。用于確定邊緣強(qiáng)度的壓痕在可轉(zhuǎn)位刀片的表面，所謂的切削面上進(jìn)行。該可轉(zhuǎn)位刀片的周邊不經(jīng)過硬處理，即，在所謂的燒制狀態(tài)（fired-zustand）下。在確定剝落力之后，在光學(xué)顯微鏡下測量該可轉(zhuǎn)位刀片的周邊到所使用的具有洛克威爾幾何形狀的金剛石的壓痕的最短距離。邊緣強(qiáng)度越高，在相同切削深度和相同進(jìn)刀的條件下可以選擇的切削速度越高。這對于斷續(xù)切削尤其如此，因?yàn)檫@里切削陶瓷在邊緣穩(wěn)定性方面反復(fù)負(fù)荷。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的擴(kuò)展方案，該燒結(jié)成型體具有至少600n/mm的邊緣強(qiáng)度。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)成型體的邊緣強(qiáng)度在650-2000n/mm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在900-1300n/mm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)成型體可以由以下起始物質(zhì)來制備：70至96重量％的si3n4，3至15重量％的至少一種稀土氧化物或y2o3，1至15重量％的鋁化合物，包括aln和任選的al2o3，以及0.1至3重量％的鈦氧化物，優(yōu)選tio2。其他添加劑也是可能的，例如硬質(zhì)材料如tin、sic等，或其它氧化添加劑如mgo、caco3、li2o等。然而，起始物質(zhì)的總和始終為100重量％。本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式具有由78至95重量％的si3n4，2至8重量％的aln，0至1.2重量％的al2o3，2.5至6.5重量％的y2o3或3.3至12重量％的yb2o3構(gòu)成起始物質(zhì)或由0.08至0.22重量％的caco3和0.25至2.0重量％的tio2兩者構(gòu)成的相應(yīng)的混合物，其中起始物質(zhì)的總和為100重量％。如上所述，由起始材料成形的生坯可以無壓燒結(jié)或氣壓燒結(jié)。如果將該生坯無壓燒結(jié)，則本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以通過添加元素鈦的氧化物來提高燒結(jié)活性，并因此提高燒結(jié)成型體的最終密度，而不必增加所添加的燒結(jié)添加劑的絕對量。由此，可將無壓燒結(jié)的變體的性能提高到氣壓燒結(jié)變體的性能水平，但成本低得多。如果氣壓燒結(jié)該生坯，則本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以改善在高的應(yīng)用溫度下的陶瓷的磨損性能，特別是耐氧化性。這種改善是可能的，因?yàn)樾枰^少量的燒結(jié)添加劑用于該陶瓷的致密化，這又導(dǎo)致易氧化的晶界相的量減少。所描述的燒結(jié)成型體特別優(yōu)選作為切削工具，特別是作為刀片，作為磨損部件，例如作為焊接輥、焊接定心銷，用于軸承的部件（滾柱軸承或滾珠軸承），排氣系統(tǒng)中的部件（排氣閥）、閥門或廢氣渦輪增壓器來使用。在下文中，借助與常規(guī)組成的燒結(jié)成型體相比較的實(shí)施例來更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。將起始材料，參見表1，混合并制成成型體生坯。在流動(dòng)的氮?dú)庀?，將成型體在1725℃下無壓燒結(jié)約2小時(shí)。表1起始材料實(shí)施例a(對比實(shí)施例)實(shí)施例b(根據(jù)本發(fā)明的)實(shí)施例c(根據(jù)本發(fā)明的)si3n4(重量%)84–9382–9275–88al2o3(重量%)0–1.20–1.20–1.2aln(重量%)3–83–83–8er2o3(重量%)--------0–1.2--------y2o3(重量%)4.5–6.5--------0–1.2yb2o3(重量%)--------8.5–12.58.5–12.5caco3(重量%)0.08–0.220.08–0.220.08–0.22tio2(重量%)--------0.25–20.25–2理論密度的%96.36–97.1399.18–99.9799.34–99.98維卡硬度hv10(gpa)5.516.616.7燒結(jié)成型體的燒制表面的α-賽隆比例(體積%)777586燒結(jié)成型體內(nèi)部中的α-賽隆比例(體積%)645554斷裂韌性(palmquist)klc(gpa*m0.5)不能評(píng)價(jià)，因?yàn)闅埩艨紫堵矢?，不可識(shí)別裂紋6.66.5邊緣強(qiáng)度rea(n/mm)不能評(píng)估，因?yàn)榱慵走^多并且變形1054.97946.33根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例和對比實(shí)施例的區(qū)別僅在于組成或所使用的材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例具有tio2成分；相應(yīng)調(diào)整其他組分的量。工藝參數(shù)，如成形和燒結(jié)條件，在實(shí)施例中在其它方面相同。在所有情況中均產(chǎn)生具有晶界相的α/β-賽隆燒結(jié)成型體，其在x射線衍射圖中除了非晶成分而外還具有結(jié)晶成分。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燒結(jié)成型體此外還包含原位形成的tin晶粒。在性質(zhì)方面顯示出，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例具有比對比實(shí)施例高約3％的相對密度。在對于維卡硬度hv10和斷裂韌性獲得的優(yōu)異結(jié)果中也表明了這種高的相對密度。因此，對于根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)成型體而言，維卡硬度hv10為至少10gpa，優(yōu)選至少15gpa。因此，對于根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)成型體而言，根據(jù)palmquist的斷裂韌性為至少5mpa*m0.5，優(yōu)選至少6mpa*m0.5。對于對比實(shí)施例a不能確定斷裂韌性和邊緣強(qiáng)度，因?yàn)橛捎跉埩艨紫堵矢撸荒苊鞔_識(shí)別裂紋進(jìn)展。不能評(píng)估邊緣強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榈镀走^多并且此外變形。在材料的燒結(jié)狀態(tài)下，燒結(jié)體的賽隆相在內(nèi)部中由10-90體積％，優(yōu)選20-70體積％，特別優(yōu)選30-60體積％的α-賽隆的比例，和90-10體積％，優(yōu)選80-30體積％，特別優(yōu)選70-40體積％β-賽隆的β-賽隆比例構(gòu)成。根據(jù)x射線衍射圖像（根據(jù)gazzara和messier，j.am.coream.soc.bull.56（1977））確定α-賽隆和β-賽隆的比例。眾所周知地，燒結(jié)成型體內(nèi)部中的材料的組成可以通過工藝參數(shù)來改變，例如通過粉末混合物的組成、爐中的燒結(jié)條件、坩堝材料、氣體類型、溫度和燒結(jié)時(shí)間。在燒結(jié)成型體中，在燒結(jié)體表面和燒結(jié)體內(nèi)部之間可存在梯度，以至于所謂的燒制表面含有最高100％的α-賽隆。燒結(jié)狀態(tài)下的所述燒結(jié)成型體的表面優(yōu)選具有，基于整個(gè)賽隆相計(jì)，50-100體積％，優(yōu)選55-95體積％，特別優(yōu)選60-90體積％的α-賽隆的比例，和0-50體積％，優(yōu)選5-45體積％，特別優(yōu)選10-40體積％的β-賽隆的比例。燒結(jié)狀態(tài)下的所述燒結(jié)成型體的表面優(yōu)選具有比該燒結(jié)體內(nèi)部中的基于整個(gè)賽隆相計(jì)的α-賽隆的比例高5-65體積％，優(yōu)選10-55體積％，特別優(yōu)選15-50體積％的α-賽隆的比例，基于整個(gè)賽隆相計(jì)。如果燒結(jié)體的表面比內(nèi)部冷卻得快，或者該表面由于與周圍氣氛的反應(yīng)在其化學(xué)組成方面被改變，則可以在一定的條件下產(chǎn)生燒結(jié)成型體中的梯度。富α-賽隆的表面產(chǎn)生具有堅(jiān)韌的芯的硬質(zhì)外層。因此，除了原位形成的硬質(zhì)材料之外，還可以進(jìn)一步增加該燒結(jié)成型體在表面上的硬度，而不會(huì)減小平面加工和倒角的燒結(jié)坯料的高的邊緣強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的材料可以涂覆有已知的減少磨損的層，例如，al2o3、tin、tic或ti(c,n)，這提高了耐磨損性。圖1示出了氣壓燒結(jié)的對比實(shí)施例a和根據(jù)本發(fā)明的如上所述般無壓燒結(jié)的實(shí)施方式b和c的磨損實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在斷續(xù)切削灰口鑄鐵（gjl150）的情況中，對磨損標(biāo)記的寬度（以毫米為單位）相對于切削長度（以米為單位）做圖。該磨損試驗(yàn)在1000m/min的切削速度，0.50毫米/轉(zhuǎn)的進(jìn)刀和2mm的切削深度下進(jìn)行。在相同的切削長度下表明，本發(fā)明的無壓燒結(jié)實(shí)施方式b和c具有與對比實(shí)施例a可比較的或甚至更好的磨損值。當(dāng)前第1頁12