Technische Keramik Werkstoffe

Ein Isolator muss andere Anforderungen erfüllen als ein Gleitlager oder eine Düse. Welche Keramik dafür geeignet ist, hängt von den Einsatzbedingungen ab. Einen ersten Überblick geben die drei Werkstoffgruppen: Oxidkeramik, Nichtoxidkeramik und Konventionelle technische Keramik.

Technische Keramik im Vergleich

Oxidkeramik

Netzdiagramm mit sechs Eigenschaften. Die Werte stehen in der folgenden Tabelle.
Oxidkeramik: qualitative Einordnung je Eigenschaft von 0 (gering) bis 8 (hoch)
EigenschaftUntere EinordnungObere Einordnung
Elektrische Isolation48
Mechanische Festigkeit18
Härte17
Temperaturbeständigkeit18
Wärmeleitung18
Wirtschaftlichkeit37

Nichtoxidkeramik

Netzdiagramm mit sechs Eigenschaften. Die Werte stehen in der folgenden Tabelle.
Nichtoxidkeramik: qualitative Einordnung je Eigenschaft von 0 (gering) bis 8 (hoch)
EigenschaftUntere EinordnungObere Einordnung
Elektrische Isolation08
Mechanische Festigkeit17
Härte18
Temperaturbeständigkeit28
Wärmeleitung27
Wirtschaftlichkeit15

Konventionelle technische Keramik

Netzdiagramm mit sechs Eigenschaften. Die Werte stehen in der folgenden Tabelle.
Konventionelle technische Keramik: qualitative Einordnung je Eigenschaft von 0 (gering) bis 8 (hoch)
EigenschaftUntere EinordnungObere Einordnung
Elektrische Isolation48
Mechanische Festigkeit14
Härte24
Temperaturbeständigkeit36
Wärmeleitung13
Wirtschaftlichkeit68
  • Bandbreite
  • Untere Einordnung
  • Obere Einordnung

Die drei Werkstoffgruppen im Überblick

Oxidkeramik

Oxidkeramiken bestehen überwiegend aus Metalloxiden. Dazu gehören Aluminiumoxid und Zirkonoxid. Aluminiumoxid wird häufig für elektrische Isolation und Verschleißschutz eingesetzt. Zirkonoxid besitzt eine für Keramik hohe Bruchzähigkeit und eignet sich besonders für mechanisch belastete Präzisionsbauteile. Typische Anwendungen sind Isolatoren, Führungen und Messtaster.

Aluminiumoxid (Al₂O₃)

Zirkondioxid (ZrO₂)

ZTA (Mischkeramik)

ATZ (Mischkeramik)

Magnesiumoxid (MgO)

Titandioxid (TiO₂)

Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅)

Nichtoxidkeramik

Zu dieser Gruppe gehören unter anderem Siliziumkarbid und Siliziumnitrid. Siliziumkarbid ist besonders hart, widersteht abrasivem Verschleiß und leitet Wärme gut. Siliziumnitrid verträgt schnelle Temperaturwechsel und wechselnde mechanische Belastungen. Beide werden beispielsweise für Lager, Dichtungen und Bauteile in thermischen Prozessen eingesetzt.

Siliziumnitrid (Si₃N₄)

Siliziumkarbid (SiC)

Gesintertes SiC (SSiC)

Infiltriertes SiC (SiSiC)

Aluminiumnitrid (AlN)

Bornitrid (BN)

Borcarbid (B₄C)

Konventionelle technische Keramik

Klassische Silikatkeramiken wie Steatit und Cordierit haben sich seit Jahrzehnten in der Elektro- und Wärmetechnik bewährt. Steatit eignet sich vor allem für elektrische Isolationsbauteile. Cordierit dehnt sich bei Erwärmung nur wenig aus und verträgt deshalb Temperaturwechsel gut. Für viele Isolatoren, Halter und Träger sind diese Werkstoffe eine wirtschaftliche Wahl.

Steatit

Cordierit

Aluminiumsilikat

Welche Keramik passt zu Ihrem Bauteil?

Wir prüfen mit Ihnen, welcher Werkstoff die Anforderungen erfüllt und sich in der benötigten Stückzahl wirtschaftlich fertigen lässt. Senden Sie uns dazu Ihre Zeichnung oder Ihr 3D-Modell und eine kurze Beschreibung der Einsatzbedingungen.