Industriekeramik, ein nicht zu unterschätzender Werkstoff
Industriekeramik, ein nicht zu unterschätzender Werkstoff
Keramik besteht normalerweise aus allgemein verfügbaren Materialien wie Kohlenstoff, Silizium, Sauerstoff und Stickstoff. Nachdem sie unter hoher Temperatur und hohem Druck verfestigt wurden, können sie keramische Materialien bilden und in verschiedenen Haushaltsprodukten verwendet werden. Industriekeramik (auch als technische Keramik oder Hochleistungskeramik bekannt) enthält in der Regel komplexere Verbindungen, darunter Aluminiumoxid, Karbide, Nitride, Boride, Zirkonoxid usw. Industriekeramik kann unter verschiedenen Rezepturen oder Verfahren bestimmte technische Eigenschaften oder spezifische Kombinationen mehrerer Eigenschaften erhalten , wodurch es in verschiedenen Anwendungen häufig Metalle, Polymere und feuerfeste Materialien ersetzt.
Zu den hervorragenden technischen Eigenschaften von Industriekeramik zählen vor allem:
Hohe Härte und Steifigkeit
Eines der häufigsten Merkmale von Industriekeramik ist ihre extrem hohe Härte und Steifigkeit, die teilweise mehr als viermal so hoch ist wie die von Edelstahl. Diese hohe Härte führt direkt zu einer hervorragenden Verschleißfestigkeit, was bedeutet, dass sie über einen längeren Zeitraum als jedes andere Material eine präzise Oberflächenbehandlung mit hohen Toleranzen aufrechterhalten können.
Geringe Dichte
Ein weiteres gemeinsames Merkmal von Industriekeramik ist die geringe Dichte, die zwischen 2 und 6 g/cm³ liegt. Es ist viel leichter als Edelstahl (8 g/cm³) und Titan (4,5 g/cm³), nur weicheres Aluminium hat eine ähnliche Dichte. Dadurch können Produkte leichter hergestellt werden, was für viele Produkte, beispielsweise für die Luft- und Raumfahrt, von entscheidender Bedeutung ist.
Ultrahohe Temperaturbeständigkeit
Einige Keramiken können bei Temperaturen über 1750 °C normal funktionieren, was sie zu Ultrahochtemperaturmaterialien macht. Fakten haben bewiesen, dass diese Keramiken in Hochtemperaturanwendungen wie Motoren, Turbinen und Lagern von unschätzbarem Wert sind. Sie können die Lebensdauer verlängern, Leistung und Effizienz verbessern.
Hervorragende elektrische Leistung
Industriekeramik ist oft ein hervorragender elektrischer Isolator (hohe Spannungsfestigkeit). In Umgebungen mit hohen Temperaturen nehmen die mechanischen und thermischen Eigenschaften anderer Materialien tendenziell ab, Industriekeramik kann jedoch weiterhin stabile Eigenschaften beibehalten. Einige Keramiken weisen einen geringen elektrischen Verlust und eine hohe Dielektrizitätskonstante auf und werden häufig in elektronischen Anwendungen wie Kondensatoren und Resonatoren verwendet. Darüber hinaus hat die Möglichkeit, Keramik als Isolator mit Strukturbauteilen zu kombinieren, viele Produktinnovationen hervorgebracht.
Unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Arten industrieller Keramikmaterialien variiert stark. Einige Keramiken (einschließlich Aluminiumnitrid) weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und werden in vielen elektrischen Anwendungen häufig als Strahler oder Wärmetauscher verwendet. Einige Keramiken weisen eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit auf, sodass geeignete Industriekeramikmaterialien je nach tatsächlichem Bedarf ausgewählt werden können und somit ein breites Spektrum an Anwendungsszenarien möglich sind.
Sehr hohe Druckfestigkeit
Industriekeramik weist eine hohe Festigkeit auf, jedoch nur im komprimierten Zustand. Beispielsweise halten viele Industriekeramiken extrem hohen Belastungen von 1000 bis 4000 MPa stand. Im Gegensatz dazu gilt Titan als sehr festes Metall und seine Druckfestigkeit beträgt nur 1000 MPa.
Chemische Inertheit und Korrosionsbeständigkeit
Industriekeramik weist sehr stabile chemische Eigenschaften und eine geringe chemische Löslichkeit auf und weist daher eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, die mit Metall- und Polymermaterialien nicht erreicht werden kann. Dies macht Keramik in vielen gewerblichen und industriellen Anwendungen zu einer attraktiven Wahl, insbesondere wenn weiterhin Verschleißfestigkeit erforderlich ist.
Darüber hinaus kann Industriekeramik auch wichtige Eigenschaften aufweisen wie zBiokompatibilität, Lebensmittelverträglichkeit, geringe Wärmeausdehnungusw. Diese spezifischen Eigenschaften können entsprechend den Anforderungen entwickelt, optimiert und angepasst werden, können auch verschiedene Attribute kombinieren, können auch zum Entwerfen fortschrittlicher Komponenten verwendet werden, erfüllen erforderliche Aufgaben mit optimaler Genauigkeit und können Vorteile gegenüber anderen Wettbewerbsmaterialien (z. B Metall oder Kunststoff) in entsprechenden Anwendungsbereichen.
