Bearbeitbare Keramiken: Schlüsseleigenschaften für industrielle Anwendungen

Einführung

Bearbeitbare Keramiken sind hochentwickelte Glaskeramiken, die für Präzisionsanwendungen in verschiedenen Branchen entwickelt wurden. Diese Materialien sind für ihre einfache Bearbeitung, hervorragende Isolierung und Temperaturwechselbeständigkeit bekannt und eignen sich ideal für anspruchsvolle Umgebungen in den Bereichen Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Medizin. Zu den anpassbaren Optionen gehören Materialien wie Tonerde, Zirkoniumdioxid, gehärtetes Zirkoniumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Siliziumkarbidund Titandioxid, die den unterschiedlichsten industriellen Anforderungen gerecht werden. In diesem Artikel werden die wichtigsten Eigenschaften von maschinell bearbeitbaren Keramiken anhand einer umfassenden Tabelle erläutert, um ihre Eignung für den industriellen Einsatz zu unterstreichen.

Eigenschaften maschinell bearbeitbarer Keramiken

Bearbeitbare Keramiken wie MACOR bieten eine einzigartige Kombination von mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften. Nachstehend sind ihre wichtigsten Merkmale aufgeführt:

• Leichte Bearbeitbarkeit: Kann mit Standard-Metallbearbeitungswerkzeugen geformt werden und ermöglicht komplexe Designs.
• Hervorragende Isolierung: Hohe Durchschlagfestigkeit und hoher Durchgangswiderstand gewährleisten eine zuverlässige elektrische Isolierung.
• Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks: Bewahrt die Stabilität bei Temperaturschwankungen, geeignet für Wärmemanagement-Anwendungen.
• Mechanische Festigkeit: Bietet eine ausreichende Festigkeit für Präzisionsbauteile mit guter Elastizität.
• Niedrige Wärmeleitfähigkeit: Wirkt als wirksamer Wärmeisolator und schützt Komponenten in Umgebungen mit hohen Temperaturen.

Detaillierte Eigenschaftstabelle

Die nachstehende Tabelle gibt einen detaillierten Überblick über die Eigenschaften von maschinell bearbeitbaren Keramiken, wobei der Schwerpunkt auf den mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften liegt.

Eigentum	Wert
Wichtigste Merkmale
Farbe	Weiß
Wichtigste Merkmale	Leicht zu bearbeiten, ausgezeichnete Isolierung, gute Temperaturwechselbeständigkeit
Wichtigste Anwendungen	Präzisionsteile, Isolierteile
Mechanische Eigenschaften
Schüttdichte (g/cm³)	2.52
Wasserabsorption (%)	0
Vickers-Härte (GPa, Belastung 500g)	-
Biegefestigkeit (MPa)	94
Druckfestigkeit (MPa)	345
Elastizitätsmodul (GPa)	25.5
Querkontraktionszahl	0.29
Bruchzähigkeit (MPa m¹/²)	-
Thermische Eigenschaften
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10-⁶/°C, 40-400°C)	9.0
Wärmeleitfähigkeit (W/mK, 20°C)	1.46
Spezifische Wärmekapazität (J/(kg-K) × 10³)	0.79
Thermoschockbeständigkeit (ΔT°C)	-
Elektrische Eigenschaften
Volumenwiderstand (Ohm-cm, 20°C)	>10¹⁷
Durchschlagfestigkeit (kV/mm)	45
Dielektrizitätskonstante (1 MHz)	6.01
Dielektrischer Verlusttangens (×10-⁴)	4
Chemische Eigenschaften
Salpetersäure (60%) Gewichtsverlust (mg/cm²/Tag)	-
Schwefelsäure (95%) Gewichtsverlust (mg/cm²/Tag)	-
Ätznatron (30%) Gewichtsverlust (mg/cm²/Tag)	-

Tabelle Anmerkungen:

• Mechanische Festigkeit: Biegefestigkeit (94 MPa) und Druckfestigkeit (345 MPa) gewährleisten die Eignung für Präzisionsteile.
• Wärmedämmung: Niedrige Wärmeleitfähigkeit (1,46 W/mK) unterstützt Wärmemanagement-Anwendungen.
• Elektrische Isolierung: Der hohe Durchgangswiderstand (>10¹⁷ Ohm-cm) und die Durchschlagfestigkeit (45 kV/mm) sorgen für Zuverlässigkeit bei elektronischen Anwendungen.

Schlussfolgerung

Bearbeitbare Keramiken bieten eine einzigartige Kombination aus einfacher Bearbeitung, hervorragender Isolierung und Temperaturwechselbeständigkeit, was sie ideal für Präzisionsteile und isolierende Komponenten in Branchen wie Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Fertigung macht. Individuell anpassbare Materialien wie Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, gehärtetes Zirkoniumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und Titandioxid bieten maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen.

Zentrum für Hochleistungskeramik ist ein führender Hersteller und Lieferant von hochwertigen maschinell bearbeitbaren keramischen Produkten in Form von Platten, Blechen, Stäben, Rohren, Tiegeln, Substraten und kundenspezifischen Teilen und bietet maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene Industrie- und Forschungsanwendungen.