Technische Keramik ist in Branchen wie der Halbleiterherstellung, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Photonik, der Instrumentierung, den Vakuumsystemen und den Hochtemperaturanwendungen unverzichtbar geworden. Jedes Material - von der maschinell bearbeitbaren Glaskeramik von Macor bis hin zu Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid - bietet einzigartige Leistungsvorteile. Die Auswahl der richtigen Keramik ist entscheidend für die Gewährleistung von Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Fertigungseffizienz.
Material-zu-Material-Aufschlüsselung
Nachstehend finden Sie eine Auswahl von sechs der am häufigsten verwendeten technischen Keramiken.
Vorteile:
Leichte Bearbeitung mit Standard-CNC-Werkzeugen
Hervorragende elektrische Isolierung
Geringe Ausgasung für UHV-Anwendungen
Schnelles Prototyping und Kleinserienfertigung
Beschränkungen: Geringe Festigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit
Geeignet für: Vakuumbefestigungen, optische Halterungen, Forschungskomponenten, schnell herstellbare Prototypen
Vorteile:
Hohe Festigkeit und Härte
Hervorragende elektrische Isolierung
Kostengünstig und weithin verfügbar
Hohe Temperaturbeständigkeit
Beschränkungen: Spröde, mäßige Wärmeleitfähigkeit
Geeignet für: Isolatoren, Verschleißteile, Hochtemperaturbefestigungen, keramische Strukturbauteile
Vorteile:
Höchste Zähigkeit unter den Keramiken
Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
Glatte Oberfläche
Widersteht mechanischen Einwirkungen besser als Aluminiumoxid
Beschränkungen: Geringere Hochtemperaturfähigkeit, höhere Kosten
Geeignet für: Lagerkomponenten, Ventilkugeln, verschleißfeste Teile, medizinische Werkzeuge
Vorteile:
Sehr hohe Wärmeleitfähigkeit
Elektrisch isolierend
WAK entspricht dem von Silizium → ideal für Halbleiterbauteile
Beschränkungen: Hohe Kosten, schwieriger zu bearbeiten
Geeignet für: Wärmespreizer, Halbleiterlaser-Kühlung, Substrate für Hochleistungselektronik
Vorteile:
Äußerst hart und verschleißfest
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Ausgezeichnete Chemikalien- und Plasmabeständigkeit
Funktioniert bei sehr hohen Temperaturen
Beschränkungen: Sehr schwierig zu bearbeiten, höhere Bearbeitungskosten
Geeignet für: Halbleiterkammerkomponenten, optische Sockel, Düsen, mechanische Dichtungen
Siliziumnitrid (Si₃N₄)
Vorteile:
Hohe Festigkeit und Bruchzähigkeit
Beste Temperaturwechselbeständigkeit unter den Keramiken
Ausgezeichnete Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit
Beschränkungen: Teurer, komplexer Sinterprozess
Geeignet für: Lagerkugeln, Turbinenkomponenten, Hochgeschwindigkeitsbauteile
Schnelle Materialauswahl
| Anforderung | Empfohlene Keramik |
| Schnelle Bearbeitung & Prototyping | Macor |
| Kostengünstige Isolierung | Tonerde |
| Hohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit | Zirkoniumdioxid |
| Hohe Wärmeleitfähigkeit | Aluminiumnitrid |
| Extreme Abnutzung und Korrosion | Siliziumkarbid |
| Hohe Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit | Siliziumnitrid |
Schlussfolgerung
Die Wahl der richtigen technischen Keramik ist entscheidend für die Gewährleistung von Leistung, Stabilität und Herstellbarkeit. Wenn Ingenieure die Stärken und Grenzen von Macor, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid kennen, können sie fundierte Entscheidungen treffen, die sowohl Kosten als auch Funktionalität optimieren.
Für Hochpräzisionsbauteile, die komplexe Geometrien, Mikrotoleranzen oder extreme Betriebsbedingungen erfordern, ist die Zusammenarbeit mit einem Zulieferer, der Erfahrung mit mehrachsiger CNC-Bearbeitung und modernen Keramikwerkstoffen hat, von entscheidender Bedeutung.
English 
简体中文 
Español 
Deutsch (Sie) 
日本語