Keramik Werkstoffe für die Herstellung technischer Keramik

Bei der technischen Keramik bestimmt der verwendete Keramik Werkstoff die Eigenschaften und den möglichen Einsatz der Keramik Bauteile. Je nach verwendetem Werkstoff eignen sich die Bauteile demnach für unterschiedliche Anwendungsbereiche und erfüllen deren spezifische Anforderungen.

Herstellung technischer Keramik Bauteile

Bei Raumtemperatur werden die Bauteile aus Keramikpulver, organischem Binder und Flüssigkeit geformt und erhalten in einem Sintervorgang bei hohen Temperaturen ihre typischen Werkstoffeigenschaften. 

Umso größer oder komplexer ein Bauteil aus technischer Keramik ist, desto anspruchsvoller ist die Herstellung.

Gängige Keramik Werkstoffe sind:

Siliziumkarbid
Zirkonoxid
Siliziumnitrid
Aluminiumoxid

Siliziumkarbid – Leicht, hart und hitzebeständig

Siliziumkarbid zählt zu den härtesten und leichtesten Werkstoffen der technischen Keramik und weist eine Diamant-ähnliche Struktur auf. Der Werkstoff überzeugt durch hervorragende Eigenschaften: 

  • eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit,
  • eine niedrige Wärmedehnung sowie eine beeindruckende Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen.
  • Auch bei extremen Temperaturen von bis zu 1.400°C bleiben die Eigenschaften von Siliziumkarbid konstant.
  • Seine Leichtigkeit und Formstabilität machen diesen Werkstoff zur optimalen Wahl für Konstruktionsanwendungen.

Bauteile aus Siliziumkarbid finden breite Einsatzmöglichkeiten, unter anderem in Chemieanlagen, als Halbleitermaterial oder im Bereich der Optik. Aufgrund seiner Lebensmitteleignung ist Siliziumkarbid auch in der Nahrungsmittelindustrie beliebt. 

Ob in hochspezialisierten Industrien oder für vielseitige Herausforderungen – Keramik Bauteile aus Siliziumkarbid bieten im Vergleich zu Metall eine wirtschaftliche, langlebige und zuverlässige Lösung.

Zirkonoxid – Robust und vielseitig einsetzbar

Zirkonoxid (auch Zirkondioxid genannt) gehört zu den herausragenden Hochleistungswerkstoffen.

Es überzeugt durch eine außergewöhnlich hohe Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit.
Diese Eigenschaften machen Zirkonoxid im Vergleich zu anderen Hochleistungskeramiken relativ „weich“ – ein Vorteil, der den Werkstoff besonders interessant für Bauteile im Maschinenbau macht. Als Gegenstück zu Stahl oder Hartmetall, beispielsweise in Lunetten, ist Zirkonoxidkeramik optimal einsetzbar.

Doch Zirkonoxidkeramik bietet noch mehr:

  • Der Werkstoff ist biokompatibel, wodurch er ideal für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie und der Medizintechnik geeignet ist.
  • Dank seiner geringen Wärmeleitfähigkeit wird er zudem als thermischer Isolator geschätzt.
  • Ein weiterer Vorteil liegt in der Ähnlichkeit zum E-Modul und der Wärmedehnung von Stahl, was den Einsatz in Baugruppen unter Temperaturbelastung besonders sinnvoll macht.

Warum Zirkonoxidkeramik der Werkstoff der Wahl ist?

  • Hohe Belastbarkeit: Ideal für Maschinenbau-Komponenten
  • Biokompatibilität: Perfekt für Lebensmittel- und Medizintechnik
  • Thermische Isolierung: Effizient bei hohen Temperaturen

Siliziumnitrid – Vielseitiges Allroundtalent unter den Werkstoffen

Siliziumnitrid ist ein Hochleistungswerkstoff, der durch seine Vielseitigkeit in zahlreichen Anwendungsbereichen überzeugt. 

  • Dank seiner geringen Dichte ist Siliziumnitrid besonders leicht, was es ideal für Anlagen mit rotierenden oder schwenkenden Bewegungen macht.
  • Ähnlich wie Aluminiumoxid zeichnet sich Siliziumnitrid durch eine hohe Härte und hervorragende chemische Resistenz aus.
  • Gleichzeitig bietet es eine beeindruckende Schlagzähigkeit, die sich an der von Zirkonoxid orientiert. 

Diese Eigenschaften machen Siliziumnitrid zu einem unverzichtbaren Werkstoff im Maschinen- und Anlagenbau.

Ein entscheidender Vorteil von Siliziumnitrid ist seine außergewöhnliche Temperatur- und Temperaturwechselbeständigkeit. 
Das Material bleibt auch bei Temperaturen von nahezu 1.000°C fest und zeigt kaum thermische Ausdehnung. Daher findet Siliziumnitrid häufig Anwendung in anspruchsvollen Umgebungen wie Induktionsanlagen.

Aluminiumoxid – Vielseitig und kosteneffizient

Aluminiumoxid ist ein herausragender Werkstoff, der in zahlreichen Anwendungen seine Vielseitigkeit unter Beweis stellt. Dabei ist er im Vergleich zu anderen Hochleistungskeramiken und auch oft gegenüber Hartmetall preiswerter.

  • Zu den herausragenden Eigenschaften von Aluminiumoxid zählen eine ausgezeichnete Abrasionsbeständigkeit und eine Härte, die nahezu der von Diamanten entspricht.
  • Der Werkstoff bietet zudem eine hohe chemische Resistenz, beispielsweise gegen Säuren und Laugen, sowie eine außergewöhnliche Temperaturbeständigkeit von bis zu 1.750°C.
  • Seine hervorragende elektrische Isolierfähigkeit und Durchschlagsfestigkeit machen Aluminiumoxid zudem zur optimalen Wahl für elektrische Anwendungen.
  • Ergänzt wird das Profil durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die in zahlreichen Industrien geschätzt wird.

Dank einer Reinheit von 99,7 % konnte die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumoxid nochmals gesteigert werden. Diese Eigenschaften machen es zu einem unverzichtbaren Material für anspruchsvolle Anwendungen in Industrie und Technik.

Beratung zu Keramik Werkstoffen

Ob Siliziumkarbid, Zirkonoxidkeramik oder andere Materialien – wir helfen Ihnen, den passenden Keramik Werkstoff für Ihre Anwendung zu finden. Kontaktieren Sie uns für eine persönliche Beratung und profitieren Sie von unserer Expertise im Bereich technischer Keramik.