Technische Keramik
Der Ausdruck "technische Keramik" bezeichnet speziell für den Einsatz im technischen Bereich entwickelte und eingesetzte keramischen Werkstoffe.
Seit den ersten Anwendungen von Porzellan in Isolatoren vor 150 Jahren kann man von technischer Keramik sprechen.
Heute wird technische Keramik vor allem aufgrund folgender Materialeigenschaften verwendet:
- Hitzebeständigkeit (Heizelemente)
- elektrische Isolation (Zündkerzen, Hochspannung, elektronische Miniatur- und Hochfrequenzschaltungen)
- hohe Dielektrizitätskonstanten (elektronische Kondensatoren)
- Abriebfestigkeit (Gleitflächen, Wasserjet, Schneiddüsen, Gleitlager in Pumpen, Kolben und Zylinder)
- große Härte (z.B. in Kugellagern, Verwendung als Schneidstoff in der spanenden Bearbeitung. Keramik ist leichter und härter als Stahl)
- Korrosionsbeständigkeit (Salzwasser, Chemieanwendungen (speziell in Pumpen der chemischen Industrie), Oberflächenveredelung)
- Medizintechnische Anwendungen (Gute Biokompatibilität in Kombination mit Festigkeit)
- geringe thermische Ausdehnung
Wie bei regulärer Keramik beruht die Herstellung auf der Vereinigung von Kristallgruppen, dem Sintern. Zur Sicherstellung von konstanter Werkstoffqualität und zuverlässiger Einsetzbarkeit haben jahrelange Entwicklungen zur Herstellung hochreiner Pulver, zur Aufbereitung dieser Pulver, zu Sinterhilfsmitteln und zur Durchführung der Trocknungs- und Sinterprozesse erheblich beigetragen.
Anwender haben außerdem gelernt, den Einsatz technischer Keramiken durch keramikgerechte Konstruktion der Bauteile sicherer zu gestalten. Bei dieser Konstruktion gilt es zum Beispiel zu beachten, dass scharfe Kerben und Ecken gerundet werden und dass Änderungen der Wandstärke nicht in Treppenstufen, sondern möglichst kontinuierlich erfolgen.
Mit der Entwicklung von keramischen Verbundwerkstoffen stehen im Bereich der technischen Keramik inzwischen verschiedene Werkstofftypen zur Verfügung, die sich durch hohe Bruchzähigkeit und damit Zuverlässigkeit sowie extremer Thermoschockbeständigkeit auszeichnen.
Unterteilung nach Werkstoffen (Werkstoffübersicht):
Supraleiter benutzen seltenere keramische Rohstoffe.
Piezokeramik findet Anwendung in Schwingquarzen, Piezozündvorrichtungen und Kleinst- und Hochfrequenz-Lautsprechern.