Einführung in bearbeitbare Keramikmaterialien

Bearbeitbare Keramiken (mikrokristalline Glaskeramiken) sind multifunktionale Werkstoffe mit hoher Härte, hoher Festigkeit und einem hervorragenden Elastizitätsmodul. Sie weisen außergewöhnliche mechanische Eigenschaften auf, die sie für industrielle Anwendungen geeignet machen, bei denen extreme Kräfte und Abrieb auftreten. Zudem verfügen sie über eine hohe Temperaturbeständigkeit, eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegen thermischen Schock, was sie für Anwendungen in der Wärmedämmung prädestiniert. Darüber hinaus besitzen sie ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften, wodurch sie sich besonders effektiv in elektronischen und elektrischen Anwendungen einsetzen lassen.

Merkmale

Bearbeitbare Keramiken sind ein äußerst einzigartiges und nützliches Material mit einer Reihe überzeugender Eigenschaften.

1. Hervorragende mechanische Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten

Bearbeitbare Keramiken verfügen über außergewöhnliche mechanische Eigenschaften, darunter hohe Härte, hohe Festigkeit sowie eine ausgezeichnete Druckfestigkeit. Diese Eigenschaften machen bearbeitbare Keramiken ideal für zahlreiche industrielle Anwendungen, insbesondere dort, wo Materialien extremen Kräften und Abrieb standhalten müssen.

Hohe Härte und Festigkeit:

Rockwell-Härte: R45N = 40.

Vickers-Härte (500-g-Belastung): 11,5 GPa (1175 Kg/mm²).

Elastizitätsmodul: 65 GPa bei 25℃.

Biegefestigkeit: 108 MPa bei 20℃.

Druckfestigkeit: 488 MPa bei 20℃.

Dank dieser mechanischen Eigenschaften bleiben bearbeitbare Keramiken auch unter Stoßbelastungen und Spannungen stabil, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs deutlich verringert wird. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Verschleißfestigkeit werden bearbeitbare Keramiken häufig zur Herstellung verschiedener hochleistungsfähiger Industriekomponenten eingesetzt, etwa für Teile in Fräsmaschinen, Gleitkomponenten sowie Schneidwerkzeugeinsätze.

2. Ausgezeichnete thermische Eigenschaften

Bearbeitbare Keramiken verfügen zudem über hervorragende thermodynamische Eigenschaften, einschließlich hoher Temperaturbeständigkeit, eines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie einer guten Beständigkeit gegen thermischen Schock.

Maximale Betriebstemperatur: 800℃.

Wärmeleitfähigkeit: 1,71 W/(m·K) bei 25℃.

Wärmeausdehnungskoeffizient: 7,2 × 10⁻⁶/℃.

Thermische Schockbeständigkeit: 200℃.

Diese Eigenschaften machen bearbeitbare Keramiken äußerst nützlich für Anwendungen, die Wärmedämmung oder Wärmespeicherung erfordern. So können sie beispielsweise in bestimmten chemischen Prozessanlagen und Hochtemperaturofenen als Dämmschicht eingesetzt werden, um die Temperatur zu kontrollieren und empfindliche mechanische Komponenten vor Überhitzungsschäden zu schützen.