Macor-Bearbeitbare Glaskeramik

Strenge Bearbeitung mit einer Genauigkeit von bis zu 0,001 mm kann erreicht werden

Die von Corning entwickelte maschinell bearbeitbare Glaskeramik Macor ist ein polykristalliner Hochleistungsverbundwerkstoff, der durchgehend weiß ist. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es keine Porosität und keine Luftleckagen aufweist. Es kann auch mit Standard-Metallwerkzeugen bearbeitet werden und wird häufig in der High-End-Fertigung eingesetzt.

macor

Macor Vorteile

  • Leicht bearbeitbar mit Standard-Metallbearbeitungswerkzeugen.
  • Unterstützt extrem enge Bearbeitungstoleranzen, bis zu 0,0005 Zoll (0,013 mm).
  • Völlig porenfrei und geeignet für Vakuumanwendungen ohne Ausgasungsrisiko.
  • Nach der Bearbeitung ist kein Brennen erforderlich, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
  • Hohe Präzision: Sie ermöglicht eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte und ist damit ideal für Anwendungen, die komplizierte Teile erfordern.
  • Macor hält einem Dauereinsatz bei Temperaturen bis zu 1000°C stand, ohne sich zu zersetzen, ideal für Hochtemperaturanwendungen
  • Weist eine niedrige Wärmeleitfähigkeit auf, was es zu einem wirksamen Hochtemperaturisolator macht.
  • Macor ist gegen die meisten Chemikalien, einschließlich Säuren, Basen und Lösungsmittel, beständig und eignet sich daher für raue chemische Umgebungen.
  • Stark und steif, behält seine Form bei, ohne zu kriechen oder sich zu verformen, im Gegensatz zu Hochtemperaturkunststoffen.
  • Maßgeschneiderte Designs: Macor kann an spezifische industrielle Anforderungen angepasst werden und bietet Flexibilität in Design und Anwendung.
  • Materialkompatibilität: Macor lässt sich problemlos mit Metallen und Glas kombinieren, was seine Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungen erhöht.

Macor-Anwendungen

  • Ultrahochvakuumsysteme, Durchführungen und Isolatoren.
  • Halterungen für Halbleitergeräte, Isolatoren und Präzisionsteile.
  • Massenspektrometer, Ionenfallenund Niedertemperatursysteme.
  • Chirurgische Instrumente, diagnostische und bildgebende Komponenten.
  • Elektrische Isolatoren in Ionentriebwerken.
  • Elektrodenhalter für Plasmageneratoren.
  • Strukturträger für Hochspannungsanlagen und Transformatoren.
  • Präzisionsspulenkörper (stabil und hochpräzise).
  • Abstandshalter, Hohlräume und Reflektoren in Laserbaugruppen.
  • Satellitensystemträger (thermisch und elektronisch isolierend)

Macor Materialeigenschaften

Thermische Eigenschaften

Thermische SI/Metrisch Kaiserlich
CTE -100°C - 25°C 81 × 10-⁷ /°C 45 × 10-⁷ /°F
CTE 25°C - 300°C 90 × 10-⁷ /°C 50 × 10-⁷ /°F
CTE 25°C - 600°C 112 × 10-⁷ /°C 62 × 10-⁷ /°F
CTE 25°C - 800°C 123 × 10-⁷ /°C 68 × 10-⁷ /°F
Spezifische Wärme, 25°C 0,79 kJ/kg-°C 0,19 Btu/lb-°F
Wärmeleitfähigkeit, 25°C 1,46 W/m-°C 10,16 Btu-in/hr-ft²-°F
Thermische Diffusionsfähigkeit, 25°C 7,3 × 10-⁷ m²/s 0,028 ft²/hr
Kontinuierliche Betriebstemperatur 800°C 1472°F
Maximale Leerlauftemperatur 1000°C 1832°F

Mechanische Eigenschaften

Mechanisch SI/Metrisch Kaiserlich
Dichte 2,52 g/cm³ 157 lbs/ft³
Porosität 0% 0%
Elastizitätsmodul, 25°C (Elastizitätsmodul) 66,9 GPa 9,7 × 10⁶ PSI
Querkontraktionszahl 0.29 0.29
Schermodus, 25°C 25,5 GPa 3,7 × 10⁶ PSI
Knoop-Härte, 100g 250 kg/mm² -
Bruchmodul, 25°C (Biegefestigkeit) 94 MPa (minimaler spezifizierter Durchschnittswert) 13.600 PSI
Druckfestigkeit (nach dem Polieren) 345 MPa (bis zu 900 MPa) 49.900 PSI (130.000 PSI)

Elektrische Eigenschaften

ElektrischSI/MetrischKaiserlich
Dielektrizitätskonstante, 25°C--
1 kHz6.016.01
8,5 GHz5.645.64
Verlusttangente, 25°C--
1 kHz0.0040.004
8,5 GHz0.00250.0025
Durchschnittliche Durchschlagfestigkeit (AC) (25°C, unter 0,3 mm Dicke)45 kV/mm1143 V/mil
Durchschnittliche Durchschlagfestigkeit (DC) (25°C, unter 0,3 mm Dicke)129 kV/mm3277 V/mil
Gleichstrom-Volumenwiderstand, 25°C10¹⁷ Ohm-cm10¹⁷ Ohm-cm

Hinweis: Dieser Wert dient nur als Anhaltspunkt und kann je nach den Chargenbedingungen leicht variieren.

Zerspanung Macor

Obwohl Macor in der Lage ist, mit Standard-Metallwerkzeugen zu arbeiten, gibt es dennoch einige Probleme im Vergleich zu Metall (Bitte beachten Sie unseren aktuellen Bearbeitungsleitfaden für 2025). Ultrapräzisionsbearbeitung kann durch die Verwendung von legierten Fräsern und korrekten Bearbeitungsparametern erreicht werden. Zum Beispiel können Mikrobohrungen bis zu 0,05 mm bearbeitet werden, und Innengewinde können M1,4 erreichen, aber bei M1,4 muss die Praktikabilität berücksichtigt werden (es wird empfohlen, größer als M2 zu sein). Außerdem sollte bei der Bearbeitung von Gewinden auf den Kanteneinbruch geachtet werden, der am besten durch Anfasen gelöst wird. Für die Kühlung wird empfohlen, ein wasserlösliches Kühlmittel zu verwenden, das nicht so leicht am Werkzeug haftet.

Jundro Keramiken ist ein professioneller Präzisionshersteller von maschinell bearbeitbaren keramischen Werkstoffen von Macor. Wir sind darauf spezialisiert, unser technisches Fachwissen und unsere fortschrittliche Ausrüstung für die Verarbeitung hochpräziser Produkte einzusetzen. Unser umfassender Service beinhaltet die Materialauswahl, die Präzisionsbearbeitung, die Oberflächenbehandlung und die Qualitätsprüfung, um sicherzustellen, dass jedes Produkt in der Praxis seine beste Leistung erbringen kann. Wenn Sie kaufen möchten Macor-Platten, -Stäbe, -Stangen, -Rohre oder kundenspezifisch bearbeitete Teilebitte Kontaktieren Sie uns

Macor Prototyp-Bearbeitung

Unser Video zeigt den Prozess der Bearbeitung von Prototypen für Machinable Glass Ceramic

Prototyp-Bearbeitungsfall

Wir haben uns auf die Präzisionsbearbeitung von maschinell bearbeitbarer Keramik mit komplexen Formen spezialisiert und sind in der Lage, hochpräzise Bearbeitungen durchzuführen, um die Anforderungen verschiedener komplexer Designs zu erfüllen.

Verwandte Materialien und Konsultation

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Fortschrittliches Material mit RoHS-Zertifizierung - Macor Glass Ceramic

Häufig gestellte Fragen

1. Welches Material leitet die Wärme besser ab?
Shapal Hi M Soft hat eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 90 W/(m-K) und ist damit ideal für Anwendungen, die Wärmeleitfähigkeit erfordern. Macor ist ein Wärmeisolator (1,46 W/(m-K)) und eignet sich besser für Anwendungen, die eine Isolierung erfordern.

2. Wie verhalten sie sich bei schnellen Temperaturschwankungen?
Shapal hält Wärmeschocks gut stand und ist zuverlässig für Bauteile, die häufig Heiz- und Kühlzyklen ausgesetzt sind. Macor hingegen ist unter diesen Bedingungen anfälliger für Risse.

3. Wie hoch ist ihre maximale Betriebstemperatur?
Shapal kann Temperaturen von bis zu 1900°C in einer inerten Atmosphäre und bis zu 1000°C an der Luft standhalten und ist damit für extreme Umgebungen geeignet. Macor hat eine niedrigere Temperaturgrenze und eignet sich daher besser für Anwendungen bei mittleren Temperaturen.

4. Welches Material ist stärker?
Shapal hat eine höhere Biegefestigkeit (300 MPa) und Druckfestigkeit (1200 MPa) und ist damit die ideale Wahl für stark beanspruchte Anwendungen. Macor ist mit einer Biegefestigkeit von 94 MPa und einer Druckfestigkeit von 345 MPa weniger haltbar.

5. Ist der Kostenunterschied erheblich?

Ja, wenn die Leistung von Macor den Anforderungen der Anwendung entspricht, ist sie kostengünstiger und kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.

6. Welche Faktoren sollten bei der Auswahl berücksichtigt werden?

Wenn Ihr Projekt mit hohen Temperaturen, mechanischer Beanspruchung oder Temperaturschwankungen verbunden ist, ist Shapal die bessere Wahl.

Für budgetbewusste Projekte mit moderaten Leistungsanforderungen ist Macor eine praktische Wahl.

Macor ist ein Verbundwerkstoff, der aus Fluorphlogopit (einer Glimmerart) besteht, der in eine Borosilikatglasmatrix eingebettet ist, wobei das Verhältnis von Glimmer zu Glas etwa 45% zu 55% beträgt. Diese Struktur macht es sowohl leicht zu bearbeiten als auch haltbar.

2. Was sind die wichtigsten chemischen Bestandteile von Macor?

Die Zusammensetzung von Macor ist:

  • 46% Siliziumdioxid (SiO₂)
  • 17% Magnesiumoxid (MgO)
  • 16% Aluminiumoxid (Al₂O₃)
  • 10% Kaliumoxid (K₂O)
  • 7% Boroxid (B₂O₃)
  • 4% Fluor (F)

3. Wie verbessert die Mikrostruktur die Bearbeitbarkeit?

Die zufällige mikrokristalline Struktur von Macor ermöglicht eine präzise Bearbeitung. Das Werkzeug kann Material im Mikrometerbereich abtragen, ohne zu reißen oder zu brechen, so dass enge Toleranzen erreicht werden können.

4. Warum wird bei Macor Borosilikatglas verwendet?

Borosilikatglas bietet thermische Stabilität, chemische Beständigkeit und strukturelle Stabilität, wie sie in Reagenzgläsern und Laborgeräten wie Pyrex® zu finden sind.

5. Was sind die Vorteile?

Die einzigartige Kombination von Glimmer und Borosilikatglas ermöglicht es Macor,:

Sehr gut mit Standardwerkzeugen zu bearbeiten.

Bietet thermische und elektrische Isolationseigenschaften.

Beständig gegen hohe Temperaturen und eine Vielzahl von Chemikalien.

Corning bietet derzeit nur zwei Größen von Macor-Material an: 330*350*57mm (annähernd) und φ76mm*317mm. Jundro Ceramics verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Bearbeitung von Macor-kompatiblen Keramiken und kann die gesamte Produktpalette in beiden Größen bearbeiten. Wir verfügen über 11 hochpräzise CNC-Bearbeitungszentren für Keramik und ein Fünf-Achsen-Bearbeitungszentrum. Zu unseren Macor-Keramikprodukten gehören Linsenhalter für Ionenfallen, Quadrupolstäbe, Keramikhalter, Isolatoren und vieles mehr.

  • Bearbeitungsgenauigkeit
  • Ebenheit: 0,001mm
  • Maßtoleranz: 0.001mm
  • Rauhigkeit: Ra 0.01um

Glaskeramiken sind Materialien, die die Eigenschaften von Glas und Keramik in sich vereinen und durch einen kontrollierten Kristallisationsprozess entstehen. Zu den gängigen Typen gehören:

1. Glaskeramiken auf Glimmerbasis
Beispiel: Macor.
Eigenschaften: Bearbeitbarkeit, elektrische Isolierung, geringe Wärmeleitfähigkeit.

2. Lithium-Disilikat-Glaskeramiken
Anwendungen: Zahnrestaurationen, optische Komponenten.
Eigenschaften: Hohe Festigkeit, gute Transparenz und Verschleißfestigkeit.

3. Aluminosilikatglas-Keramik
Anwendungen: Kochgeschirr, Komponenten für die Luftfahrt und Elektronik.
Merkmale: Thermoschock- und Hochtemperaturbeständigkeit.

4. Glaskeramiken auf Spinellbasis
Anwendungen: Transparente Panzerungen, optische Geräte.
Merkmale: Hohe Festigkeit und optische Transparenz.

5. Glaskeramiken auf Apatitbasis
Anwendungen: Biokeramiken für Knochen- und Zahnrestaurationen.
Merkmale: Gute Biokompatibilität und starke Gewebeadhäsion.

6. Glaskeramik auf Zirkoniumdioxidbasis
Anwendungen: Kronen, Schneidwerkzeuge.
Merkmale: Strapazierfähig, verschleißfest, thermisch stabil.
Glaskeramik hat ein breites Anwendungsspektrum und wird in der Luft- und Raumfahrt, im Gesundheitswesen, in der Elektronik und bei Konsumgütern eingesetzt.

1. Kann Macor für das Prototyping verwendet werden?
Ja, Macor eignet sich aufgrund seiner Bearbeitbarkeit und seiner Fähigkeit, enge Toleranzen einzuhalten, gut für den Prototypenbau.

2. Was sind die Vorteile der Verwendung von Macor für das Prototyping?
Leicht zu verarbeiten: Rapid Prototyping mit Standardwerkzeugen.
Kostengünstig: Günstiger als andere Hochleistungskeramiken.
Schneller Durchlauf: Ideal für schnelle Iterationen und Anpassungen.

3. Welche Arten von Prototypen sind für Macor geeignet?
Macor ist gut geeignet für Hochtemperaturanwendungen, elektrische Isolierung und mechanische Teile.

4. Gibt es irgendwelche Einschränkungen?
Macor eignet sich möglicherweise nicht für Prototypen, die eine hohe mechanische Festigkeit oder Schlagfestigkeit erfordern.

Wie wählt man das richtige Werkzeug für die Macor-Keramikbearbeitung?
Bei der Bearbeitung von Macor wird die Verwendung von Hartmetallwerkzeugen empfohlen, da diese eine gute Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturstabilität aufweisen. Die Verwendung des richtigen Werkzeugs kann die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität gewährleisten und einen vorzeitigen Verschleiß des Materials vermeiden.
Was ist die beste Bearbeitungsmethode für Macor?
Macor kann mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden wie Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen bearbeitet werden. Um die Qualität der Bearbeitung zu gewährleisten, wird empfohlen, eine langsame Schnittgeschwindigkeit und ein geeignetes Kühlmittel zu verwenden, um thermische Spannungen und Materialrisse zu vermeiden.
Wie kann man Risse bei der Bearbeitung vermeiden?
Da Macor ein sprödes Material ist, sollten drastische Temperaturschwankungen während der Bearbeitung so weit wie möglich vermieden werden. Die Verwendung stabiler Schnittparameter und ausreichender Kühlmittel kann die thermische Belastung reduzieren und Rissbildung vermeiden.
Wie kann man mit thermischen Spannungen während der Bearbeitung umgehen?
Während der Bearbeitung können thermische Spannungen dazu führen, dass das Material bricht oder sich verformt. Um die thermische Belastung zu reduzieren, kann die Verwendung von ausreichend Kühlmittel und eine niedrigere Schnittgeschwindigkeit bei gleichbleibender Bearbeitungstemperatur die Auswirkungen der thermischen Belastung wirksam verringern.
Wie lässt sich die Bearbeitungsgenauigkeit von Macor-Keramik sicherstellen?
Die Bearbeitungsgenauigkeit von Macor-Keramik kann in der Regel ±0,0005 Zoll (0,013 mm) erreichen. Um eine hochpräzise Bearbeitung zu gewährleisten, sollten hochwertige Werkzeuge verwendet und die Maschineneinstellungen streng kontrolliert werden, um Vibrationen und Fehler zu vermeiden.

Macor ist ein glaskeramisches Material mit hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften. Sein Volumenwiderstand liegt typischerweise zwischen 10¹² und 10¹⁴ Ohm-cm, vergleichbar mit Aluminiumoxid und anderen keramischen Materialien. Aufgrund seiner porenfreien Struktur und einer Feuchtigkeitsaufnahme von weniger als 0,01% behält Macor seine Isoliereigenschaften auch bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit bei.

Macor hat einen geringen Massenverlust in schwacher Säure (wie verdünnter Salpetersäure) und neutraler Salzlösung, und die Säurebeständigkeit liegt bei 4", was über dem Durchschnitt liegt und die meisten industriellen Anforderungen erfüllt.
In schwach alkalischer Umgebung (z. B. 0,1 N NaOH) ist der Massenverlust größer als in saurer Umgebung.
In stark alkalischer Umgebung (z. B. 5% NaOH, hohe Temperatur und hohe Konzentration) kommt es bei langfristiger Verwendung von Macor zu einem erheblichen Masseverlust von 100 mg/cm² oder mehr, was die Materialmechanik und strukturelle Integrität beeinträchtigt.

Macor ist ein maschinell bearbeitbare Glaskeramik ideal für Präzisions- und Isolationsanwendungen, während Zirkoniumdioxid ein hochfeste Strukturkeramik bekannt für seine Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Für einen detaillierten Vergleich ihrer Eigenschaften und Anwendungen lesen Sie bitte unseren vollständigen Leitfaden auf Makor vs. Zirkoniumdioxid