Traditionelle Keramik und Hochleistungskeramik

In der Entwicklungsgeschichte der menschlichen Zivilisation lassen sich die frühesten Keramiktechnologien bis in die Jungsteinzeit zurückverfolgen. Von den ursprünglichen Tonprodukten über exquisites Porzellan bis hin zur modernen technischen Keramik entwickelt sich die Keramiktechnologie ständig weiter.

Keramik ist ein anorganisches, nichtmetallisches Material, das in der Regel durch Hochtemperatursintern von Verbindungen hergestellt wird. Keramische Werkstoffe verfügen über hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften. Von den frühesten Töpferwaren bis hin zu modernen Hightech-Keramikteilen hat die Entwicklung der Keramiktechnologie den Fortschritt menschlicher Handwerkskunst und Technologie Schritt für Schritt begleitet.

Sind Sie neugierig auf den Unterschied zwischen traditioneller Tonkeramik und Hochleistungskeramik? Dieser Artikel wird Ihnen dabei helfen, die Antwort zu finden.

Direktlinks

1. Was ist traditionelle Keramik?
2. Traditionelle Keramikherstellungstechnologie
3. Leistungsmerkmale traditioneller Keramik
4. Typische Anwendungen traditioneller Keramik
5. Was ist Hochleistungskeramik?
6. Hauptrohstoffe für Hochleistungskeramik
7. Herstellungstechnologie für Hochleistungskeramik

Was ist traditionelle Keramik?

Traditionelle Keramik wird aus natürlichen Mineralien wie Ton, Feldspat und Quarz gebrannt. Diese Art traditioneller Keramik hat eine sehr lange Entwicklungsgeschichte und ist handwerklich sehr ausgereift. Traditionelle Keramik wird häufig in der Architektur, im täglichen Bedarf und als Dekoration im Alltag verwendet. Gewöhnliche Schalen, Teller, Vasen und Porzellan aus unserem Alltag sind traditionelle Keramik.

Was ist traditionelle Keramik?

Traditionelle Keramik verwendet hauptsächlich drei natürliche Rohstoffe:

Ton: Kann eine größere Plastizität und Formbarkeit bieten

Feldspat: Niedrigere Sintertemperatur, die die Verdichtung fördern kann

Quarz: Passen Sie den Wärmeausdehnungskoeffizienten an und verbessern Sie die mechanische Festigkeit

Traditionelle Keramikherstellungstechnologie

Der Herstellungsprozess traditioneller Keramik ist relativ einfach und sehr ausgereift. Er gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden Hauptschritte:

• Rohstoffaufbereitung: Zerkleinern, Sieben und Dosieren von Rohmineralien

Unbehandelte keramische Rohstoffe

• Formen: Nutzung der Plastizität von Ton zum Formen oder Schlickergießen

Formgebung des Keramikgefäßes

• Trocknen: Entfernen Sie Feuchtigkeit aus dem Grünkörper, um ihn für den anschließenden Brand vorzubereiten

Keramik wartet aufs Trocknen

• Sintern: Sintern bei hoher Temperatur im Hochtemperaturofen

Brennen von Keramik

Leistungsmerkmale traditioneller Keramik

Keramik ist spröde und bricht leicht

Traditionelle Keramik hat eine relativ allgemeine Leistungsfähigkeit und wird hauptsächlich im Alltag verwendet. Sie weist eine mäßige Härte auf, ist relativ spröde, hält hohen Temperaturen stand und verfügt über gute Isoliereigenschaften. Daher eignet sie sich ideal für den Einsatz in der Infrastruktur und in dekorativen Kunstwerken.

Typische Anwendungen traditioneller Keramik

Baumaterialien: Ziegel, Fliesen für die Bauindustrie

Keramischer Steinimitatziegel

Alltagsutensilien: Geschirr und Vasen für den Alltag

Keramikgeschirr

Industrielle Verwendung: Einige können für grundlegende Isolatoren und Schleifmaterialien verwendet werden

Was ist Hochleistungskeramik?

Hochleistungskeramik, auch als technische Keramik und Spezialkeramik bekannt, sind hochreine Verbindungen und neue Hochleistungskeramikmaterialien, die durch moderne Prozesstechnologie hergestellt werden.

Hochleistungskeramik

Keramiken aus verschiedenen keramischen Werkstoffen weisen unterschiedliche Leistungsmerkmale auf. Die Rohstoffe für Hochleistungskeramiken sind in der Regel raffinierte Verbindungen wie verschiedene Oxide, Nitride usw. Diese hochreinen Verbindungen weisen eine sehr hohe Konsistenz und Stabilität auf und sind unersetzliche Materialien für verschiedene anspruchsvolle Anwendungen.

Hauptrohstoffe für Hochleistungskeramik

• Oxide: Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumoxid (ZrO2), Berylliumoxid (BeO)

Aluminiumoxidkeramik：Dies ist die am häufigsten verwendete Hochleistungskeramik und eine der kostengünstigsten. Sie verfügt über umfassende Eigenschaften, hohe Härte, hohe Temperaturbeständigkeit und elektrische Isolierung. Sie ist das bevorzugte Material für viele Anwendungen.

Häufig verwendet in feuerfesten Materialien, Isolierkomponenten, Substraten, Schleifmitteln

Aluminiumoxidkeramik

Weiterführende Literatur: Ist Aluminiumoxid giftig?

Zirkonoxidkeramik：Seine Zähigkeit gehört zu den besten unter vielen Keramiken, seine Festigkeit ist sehr hoch und es ist biokompatibel und mit dem menschlichen Körper verträglich. Es ist ein häufig verwendetes Keramikmaterial in der Zahnmedizin.

Häufig verwendet in Keramikmessern, Dentalanwendungen, Verschleißteilen, Substraten

Zirkonoxidkeramik

Weiterführende Literatur: Wofür wird Zirkonoxidkeramik verwendet?

BerylliumoxidkeramikSeine Wärmeleitfähigkeit ist hervorragend und es zählt zu den besten Wärmeleitern unter den bekannten Keramikmaterialien. Darüber hinaus kann es auch als Moderator- und Reflektormaterial für Kernreaktoren eingesetzt werden. Es ist sehr nützlich für nukleare Anwendungen. Es ist jedoch zu beachten, dass Berylliumoxid-Rohstoffe in der Regel giftig sind und bei der Herstellung besondere Sorgfalt erforderlich ist.

Wird häufig für Substrate, verschleißfeste Teile und Hochtemperaturteile verwendet

Weiterführende Literatur: Welche Keramikmaterialien haben die beste Wärmeleitfähigkeit?

• Nichtoxide: Siliziumkarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Aluminiumnitrid (AlN), Borkarbid (B4C)

Siliziumnitridkeramik：Es verfügt über eine hohe Schlagfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und wird häufig in einigen hochfesten Teilen bei extremen Temperaturen verwendet, wie beispielsweise in Automotorteilen, Turbinenschaufeln, Lagern usw.

Siliziumnitridkeramik

Weiterführende Literatur: Einsatzmöglichkeiten von Siliziumnitridkeramik

Siliziumkarbidkeramik：Es handelt sich um eine der härtesten Keramiken, die in ihrer Härte nur von Diamanten übertroffen wird, und ist als „schwarzer Diamant“ bekannt.

Wird häufig in Halbleitersubstraten, Komponenten chemischer Geräte und kugelsicheren Materialien verwendet

Siliziumkarbidkeramik

Weiterführende Literatur: Wofür wird Siliziumkarbidkeramik verwendet?

Aluminiumnitridkeramik：Aluminiumnitrid weist ebenfalls eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit auf und ist eines der besten Keramikmaterialien. Es kann als Wärmeableitungsmaterial für die meisten Hochleistungs-Elektrogeräte verwendet werden.

Häufig verwendet für Wärmeableitungssubstrate und Wärmeableitungskomponenten

Aluminiumnitridkeramik

Borcarbid-Keramik：Dies ist ein hervorragendes kugelsicheres Material, bekannt als die „leichteste kugelsichere Keramik“. Seine Dichte ist geringer als die von gewöhnlichen Keramikmaterialien und seine Schutzwirkung ist hoch. Beim US-Militär werden für viele Schutzeinsätze in Kleinwaffen Borkarbid-Keramikplatten verwendet.

Borcarbid-Keramik

Weiterführende Literatur: Anwendung von Borcarbid in kugelsicheren

• Verbundwerkstoffe: Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe

Verbundkeramiken bestehen aus verschiedenen Keramikmaterialien, die mehrere hervorragende Eigenschaften vereinen und gleichzeitig die jeweiligen Nachteile ausgleichen. Die gängigsten sind zirkonoxidverstärkte Aluminiumoxidkeramiken (ZTA) und yttriumstabilisierte Zirkonoxidkeramiken (YSZ). Eine davon erhöht die Zähigkeit von Aluminiumoxid, während die andere die Stabilität des ursprünglichen Zirkonoxids erhöht.

Herstellungstechnologie für Hochleistungskeramik

Im Vergleich zu herkömmlicher Keramik ist der Herstellungsprozess von Hochleistungskeramik komplexer und präziser und erfordert den Einsatz verschiedener technischer Geräte. Die wichtigsten Schritte sind wie folgt:

• Pulversynthese: Verarbeitung keramischer Rohstoffe zu ultrafeinen Pulvern

Keramikpulver

• Formen: Formen durch isostatisches Pressen, Spritzgießen und andere Verfahren

Keramische Spritzgussformen

• Sintern: Hochtemperatursintern mit präziser Temperaturkontrolle

Fortschrittliches Keramiksintern

• Nachbearbeitung: Abschließend werden eine Reihe von Präzisionsbearbeitungen und Oberflächenbehandlungen durchgeführt

Keramik-Präzisionsbearbeitung

Tabelle der Leistungsparameter für Hochleistungskeramik

Wir haben Leistungsparametertabellen verschiedener moderner Keramikmaterialien zu Ihrer Information erstellt.

Abschluss

Traditionelle Keramik spielt dank ihrer ausgereiften Technologie und Wirtschaftlichkeit weiterhin eine wichtige Rolle in grundlegenden Anwendungen des Lebens, während Hochleistungskeramik mit ihrer hervorragenden Leistung die Entwicklung von Hightech-Industrien fördert. Vielen Dank für das Lesen dieses Artikels. Ich hoffe, er kann Ihnen helfen.

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