(1) Verschleißfeste Keramikperlen
Materialien:Zirkonoxid (ZrO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Siliciumcarbid (SiC), Siliciumnitrid (Si₃N₄).
Eigenschaften:Hohe Härte (zum Beispiel ist die Härte von Zirkonoxidkugeln die zweithöchste nach der von Diamant), starke Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit (Aluminiumoxidkugeln halten Temperaturen über 1500 °C stand).
Anwendungsbereiche:Ultrafeine Vermahlung und Dispergierung in Branchen wie Beschichtungen, Tinten, Pestizide und Elektronikpasten.
In den lauten Mahlwerken einer Beschichtungsfabrik beispielsweise kollidieren Zirkonoxid-Keramikkugeln tausende Male pro Sekunde, um Rohstoffe wie Tinten und Pestizide bis in den Nanobereich zu zerkleinern. Herkömmliche Glaskugeln würden in einer solchen Umgebung innerhalb weniger Stunden zerbrechen, während Keramikkugeln so stabil wie der Berg Tai bleiben und eine Lebensdauer von mehreren Jahren erreichen. Daten zeigen, dass die Mahlleistung durch den Einsatz von Keramikkugeln um 300 % gesteigert und gleichzeitig die Kosten um mehr als die Hälfte gesenkt werden können.
(2) Isolierte Keramikperlen
Materialien:Aluminiumoxid, Talkum, Mullit, Cordierit, Forsterit.
Eigenschaften:Hoher Isolationswiderstand (>10¹²Ω·cm), hohe Spannungsfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit.
Anwendungsbereiche:Verkapselung von elektronischen Bauteilen, Isolierung von Hochspannungsgeräten, Zwischenraumhalterung für Drähte und Kabel.
Beispielsweise enthalten elektronische Geräte wie Smartphones und Elektrofahrzeuge zahlreiche Schaltkreise und Bauteile mit hohen Spannungen und Strömen. Insbesondere in extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und starken elektromagnetischen Störungen werden extrem hohe Anforderungen an die Isolationsleistung der Geräte gestellt. Dank ihrer hervorragenden Isolationseigenschaften können Aluminiumoxid-Keramikkugeln Fehler wie Stromverluste und Kurzschlüsse wirksam verhindern. Ihr Isolationswiderstand beträgt bis zu 10¹² Ω·cm und ist damit millionenfach höher als der von herkömmlichen Kunststoffen. Dadurch können Geräte wie Smartphones und Elektrofahrzeuge auch unter extremen Bedingungen stabil funktionieren.
(3) Poröse Keramikperlen
Materialien:Korundsand, Siliciumcarbid, Cordierit, Aluminiumoxid, Diatomit.
Eigenschaften:Hohe offene Porosität (kann mehr als 50 % erreichen), Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und hohen Druck sowie Beständigkeit gegen Säure- und Laugenkorrosion.
Anwendungsbereiche:Katalysatorträger, Gas-/Flüssigkeitsfiltration, Packungen für Bioreaktoren.
Beispiel: In chemischen Reaktionen können poröse Siliciumcarbid-Keramikkugeln nicht nur Katalysatoren an ihren Porenwänden ablagern und so hocheffiziente Siliciumcarbid-Mikroreaktoren bilden, sondern auch die Reaktionswärme effektiv abführen und dadurch den Reaktionsablauf beschleunigen. Im Vergleich zu Metall- oder Oxidträgern bieten poröse Siliciumcarbid-Keramikkugeln eine bessere Stabilität der Katalysatorstruktur, verlängern die Lebensdauer des Katalysators, verbessern die Reaktionseffizienz und die Produktreinheit und eröffnen somit ein breites Anwendungsspektrum.
