Top 10 Hochtemperaturkeramiken für extreme Hitze (2025)

Der Hochtemperaturkeramik ist aufgrund ihrer vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten der Schlüssel zur modernen Wissenschaft. Die Eigenschaften dieser Keramiken wie mechanische Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Beständigkeit unter rauen Bedingungen kommen jedem Prozess zugute. Dieser Artikel untersucht einige der besten Hochtemperaturkeramik weltweit präsent.

Top 10 der hitzebeständigen Keramiken

Definieren Sie Hitzebeständigkeit? Ist Keramik hitzebeständig?

Hitzebeständigkeit spielt eine bedeutende Rolle bei Keramische Materialeigenschaften. Hitzebeständigkeit Die Bedeutung ist einfach: Es handelt sich um die Fähigkeit eines Materials, dem durchfließenden Wärmestrom Widerstand zu leisten. Keramiken, von traditioneller bis hin zu technischer Keramik, sind für ihre Fähigkeit bekannt, hohen Temperaturen standzuhalten.

Keramik ist hitzebeständig: die Hochtemperaturkeramik ist für Betriebstemperaturen um 2000 °C ausgelegt. Die zehn besten Keramikmaterialien mit höheren Betriebstemperaturen sind unten aufgeführt.

Wolframkarbid (WC): Betriebstemperatur 2600–2800 °C

WC bekannt für seine extreme Härte ist eine Hochtemperaturkeramik, die häufig in schweren Wartungsanwendungen eingesetzt wird. Wolframkarbid Keramikmaterial ist eine Herausforderung, da es bei bestimmten Wartungsanwendungen zur Sprödigkeit neigt.

Eigenschaften von Wolframcarbid

• Sie verfügen über eine überragende Schlagfestigkeit und sind hart, steif und verformungsbeständig.

• Gute Dimensionsstabilität

Anwendungen

• Wird in Hochgeschwindigkeitsschneidmaterialien und verschleißfesten Hartmetallmaterialien verwendet.

Magnesia: Betriebstemperatur 2800 °C

Magnesia eignet sich im höchsten Temperaturbereich als Hochtemperaturkeramik. Sie eignet sich ideal zur Isolierung bei hohen Temperaturen und bietet eine hervorragende Stoßfestigkeit.

Eigenschaften von Magnesia

• Chemisch inert, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und gute Bruchzähigkeit Keramikmaterial  

• Sie besitzen eine erhöhte Toleranz gegenüber hydrothermaler Alterung

Anwendungen

• Walzen, Metallmatrizen, Gewinde und Drähte

• Einsatz in Hochdruckprozessanlagen

Bornitrid: Betriebstemperatur 2000 °C

Bornitrid ist ein Hochtemperaturkeramik BN ist sowohl in Pulver- als auch in fester Form erhältlich. BN ist in verschiedenen keramische Strukturen wie pyrolytisches Bornitrid (P-BN) und hexagonales Bornitrid (H-BN).

Eigenschaften von Bornitrid

• Extreme Temperaturwechselbeständigkeit

• Geringe Dichte und hohe Wärmeleitfähigkeit

• Chemisch inert und korrosionsbeständig

• Hohe dielektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als > 40 KV/mm

Anwendungen von Bornitrid

• Verwendet in Hitzebeständig Ventile, Schmiermittel und Armaturen

• Verwendet als Feuerfestes Keramikmaterial 

• Eingesetzt als Plasmakammer keramische Bauteile, Vakuumofenhalterungen und Durchführungen

Wird als Guss für geschmolzenes Metall, Glas und Räume für Hochtemperaturanwendungen verwendet

Aluminiumnitrid: Betriebstemperatur 1900 °C

Aluminiumnitrid ist ein So'ne Art Keramik, die in der Anwendung Berylliumoxid ähnelt. AlN ist bekannt für seine besseren elektrischen Isolationseigenschaften und höhere Wärmeleitfähigkeit. Da der Ausdehnungskoeffizient dieser Hochtemperaturkeramik Es ist mit Silikon vergleichbar und wird häufig als Substrat und Leiterplattenmaterial verwendet.

Eigenschaften von Aluminiumnitrid

• AlN hat eine Leitfähigkeit, die fast fünfmal so hoch ist wie die von Aluminiumoxid

• Hilft bei der richtigen Wärmeableitung und schnellen Funktion von Hochleistungsmaterial

• Aluminiumnitrid bietet extreme Stoßfestigkeit

Anwendungen von Aluminiumnitrid

• Wird als elektronischer Isolator in Hochleistungsanwendungen verwendet

• Wird als Kühlkörper und Ableitungskeramikelement in der Leistungselektronik verwendet

• Optoelektronisch keramische Bauteile und Substratmaterial

Siliziumkarbid: Betriebstemperatur 1900–2000 °C

Siliziumkarbid ist eines der leichtesten und härtesten Material in der Keramik mit höherer Wärmeleitfähigkeit. Sie haben einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und sind im Allgemeinen säurebeständig. Sie sind resistent gegen Erosion und Verschleiß unter rauen atmosphärischen Bedingungen.

Eigenschaften von Siliziumkarbid

• Sie sind von Natur aus extrem hart

• Siliziumkarbid weist eine höhere Verschleißfestigkeit auf. Die Korrosionsbeständigkeit der Keramikkomponente ist höher.

• Sie haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und einen höheren Elastizitätsmodul

Anwendungen von Siliziumkarbid-Hochtemperaturkeramik

• Industriekomponenten wie Wärmetauscher, Hochofenmaterial, Brenner und Ventilteile

• Sie werden als Ofenkeramikteile verwendet

Aluminiumoxid (Al2O3): Betriebstemperatur 1750 °C

Aluminiumoxid ist die häufigste Keramikmaterial mit höherer thermischer Stabilität, mechanischer Festigkeit und einem Reinheitswert von 99,9%. Sie bieten bessere elektrische Isolationseigenschaften und sind sowohl säure- als auch laugenbeständig.

Eigenschaften von Aluminiumoxid

• Hohe Härte und mechanische Festigkeit

• Sie sind für ihre überragende Verschleiß- und Abriebfestigkeit bekannt

• Aluminiumoxid verfügt über eine hohe Druckfestigkeit und Durchschlagfestigkeit.

Anwendungen

• Elektrische Isolatoren bei hohen Temperaturen

• Laserröhre und andere Komponenten

• Maschinenbauteile, Lagerwerkstoffe und Halbleiterteile

• Ventilsitze, Draht- und Gewindematerialien und Panzerungsmaterialien.

Borcarbid (B4C): Betriebstemperatur 1800–2000 °C

Borcarbid, das Hochtemperaturkeramik Die thermische Stabilität liegt bei etwa 1800 °C. Sie sind extrem leicht und liegen in der Nähe von Diamant. Die höhere mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit machen sie ideal für Anwendungen mit höherer Beanspruchung.

Eigenschaften von Borcarbid

• Hohe Härte und Schmelzpunkt

• Geringe Materialdichte

• Überlegene thermoelektrische Eigenschaften und hervorragende Absorption von Neutronen im Querschnitt.

Anwendungen

• Sie werden in der Verteidigung als Panzerung eingesetzt, fungieren als Gewehrdüsen und werden als kugelsichere Fliesen verwendet.

• In der Kernreaktionstechnik werden sie als Steuerstäbe verwendet und bieten Schutz vor Strahlung und Neutronen

• Borcarbid wird als Schneidwerkzeug und verschleißfestes Teil für Komponenten verwendet

Siliziumnitrid (Si3N4): Betriebstemperatur 1400–1600 °C

Siliziumnitrid ist eine Hochtemperaturkeramik, die für ihre hohe Wärme- und Schlagfestigkeit bekannt ist. Sie eignet sich für Anwendungen mit hohen Temperaturen und hoher Belastung.

Eigenschaften von Siliziumnitrid

• Hohe Bruchzähigkeit und Biegefestigkeit

• Geringe Wärmeausdehnung

• Gute Oxidationsbeständigkeit und gute elektrische Isolatoren

• Thermoschockbeständig und funktioniert gut bei höheren Temperaturen

Anwendungen

• Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Triebwerkbau, wie z. B. Dichtungselemente, Ventile, Rotoren

• Medizinische Anwendungen oder biomedizinische Implantate

• Mechanische oder industrielle Anwendungen

• Tiegelmaterial und Schneidwerkzeuge aufgrund ihrer extremen Härte

Zirkonoxid (ZrO2): Betriebstemperatur 1500–1650 °C

ZrO2 ist ein hochbeständiges Hochtemperaturkeramik mit guter Thermoschockbeständigkeit und ausgezeichneter mechanischer Festigkeit. Zirkonoxid Keramikmaterial ist in verschiedenen Qualitäten erhältlich, darunter teilstabilisiertes Zirkonoxid oder Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid. Der Betriebskontext ist jedoch entscheidend für die Verwendung verschiedener Zirkonoxid-Qualitäten.

Eigenschaften von Zirkonoxid

• Einsetzbar bis zu einer Temperatur von 1000 °C

• Chemisch inert und resultierend aus geschmolzenen Metallen

• Hohe Bruchzähigkeit und Härte

Anwendungen

• Wird zur Herstellung von hochdichten Mahlkörpern verwendet

• Wird für mechanische Komponenten wie Kugelventilsitze und Kugeln verwendet

• Feuerfeste Keramik für Hochtemperatur-Induktionsöfen oder andere Heizsysteme.

Zirkonoxid-gehärtetes Aluminiumoxid (Zr – AL2O3): Betriebstemperatur 1500 °C

Zirkonoxid-verstärktes Aluminiumoxid ist ein hochpräziser Keramikverbundstoff, der Eigenschaften sowohl von Aluminiumoxid als auch von Zirkonoxid aufweist.

Eigenschaften von Zirkonoxid-verstärktem Aluminiumoxid (ZTA)

• Chemisch inert, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und gute Bruchzähigkeit Keramikmaterial  

• Sie besitzen eine erhöhte Toleranz gegenüber hydrothermaler Alterung

Anwendungen

• Walzen, Metallmatrizen, Gewinde und Drähte

• Einsatz in Hochdruckprozessanlagen

Fazit

Die Informationen zu den Top 10 High Temperatur Keramik wurde im Artikel mit den erwähnten Temperaturbereichen und Eigenschaften behandelt. Der Nutzungskontext ist jedoch entscheidend, bevor die Hochtemperaturkeramik in Anwendungen. Von den verfügbaren Keramiken ist Wolframkarbid hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit am besten geeignet, gefolgt von ZTA.

Erfahren Sie mehr über Hochleistungskeramik