Aluminiumoxid-Keramik

Keramik aus Al2O3 – Hohe Beständigkeit und optimale Isolation

Aluminiumoxid ist der am häufigsten eingesetzte keramische Hochleistungswerkstoff

Aluminiumoxid-Keramik mit Aluminiumoxid in einer Reinheit von 99,7% hat eine sehr hohe Temperaturfestigkeit von bis zu 1700°C. Die Keramik weist eine sehr gute elektrische Isolationseigenschaft und eine hohe mechanische Belastbarkeit auf. Diese Keramik kann gut auf CNC-Maschinen geschliffen werden.

Welche Eigenschaften hat Aluminiumoxid?

Ausgangsmaterial der Keramik ist das Aluminiumoxid (Al₂O₃), oder englisch: Alumina, das in verschiedenen Modifikationen sehr häufig eingesetzt wird. Die Härte und Dichte des Materials macht es zu einem der idealsten Keramik-Werkstoffe – es ist für verschiedene Branchen und Anwendungen nutzbar. Viele, wenn nicht sogar die meisten keramischen Bauteile werden aus diesem Material gefertigt. Am häufigsten findet das trigonale α-Al2O3 („Korund“) für die technische Keramik Verwendung.

Um Aluminiumoxid herzustellen, wird der gut verfügbare Rohstoff Bauxit genutzt. Da das fertige Material extrem hart ist und einen sehr geringen Verschleiß aufweist, wird es häufig zum Schleifen oder Polieren verwendet. Soll das Aluminiumoxid hingegen selbst bearbeitet werden, benötigt man dazu Werkzeuge aus Diamant. Je höher der Anteil an Aluminiumoxid in der Keramik, umso härter und korrosionsbeständiger das jeweilige Bauteil, umso höher seine elektrische Durchschlagsfestigkeit und seine Wärmeleitfähigkeit. Die Thermoschockbeständigkeit nimmt hingegen mit ansteigendem Anteil an Al₂O₃ in der Keramik ab.

→ Der Gehalt von Oxid im Alumina kann unterschiedlich bemessen sein und bietet dann verschiedene Materialeigenschaften. Aber es können in diversen Verfahren auch weitere Oxide zum Aluminium zugesetzt werden, wie etwa Mangan, Zirkon oder Chromoxid, wodurch sich weitere Anwendungsbereiche eröffnen.

Eigenschaften von Aluminiumoxid (Al2O3)

Hohe Reinheit (99,7 %)
Sehr gute Temperaturfestigkeit
hohe elektrische Durchschlagfestigkeit
Sehr gute mechanische Festigkeit
Kann auf normalen CNC-Maschinen bearbeitet werden
Geringer dielektrischer Verlustfaktor
Metallisierbar
Sehr gute elektrische Isolationseigenschaften
feuerfest
extrem harter Werkstoff

Fertigungsmöglichkeiten

CNC-Schleifen mit Toleranzen von +-0,01 mm
CNC-Fräsen mit Toleranzen von +-0,01 mm
Bohren ab Durchm. 0,8 mm
Gewindeschleifen ab M4,0
Ultaschall-Reinigung

Warum arbeiten wir mit Aluminiumoxid

Extrem hohe mechanische Festigkeit (bis 630 MPa), ideal als Lager
Hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, findet daher ihren Platz in der Chemischen Industrie
Feuerfest, wird gerne als Schmelztiegel verwendet
Einsatztemperatur ohne mechanische Belastung 1000 bis 1500°C
Lebensmittelverträglich
Keramische Schweißdüsen

Wofür wird Keramik aus Aluminiumoxid verwendet?

Der Werkstoff Aluminiumoxid ist sehr anpassungsfähig und kann verschiedene Anforderungsprofile erfüllen. Auch aus diesem Grund wird Aluminiumoxidkeramik sehr gerne für die Herstellung von multifunktionellen Bauteilen verwendet. Diese können zudem sehr klein ausfallen und feinste Strukturen besitzen, was den Miniaturisierungswünschen der Unternehmen entgegenkommt. Nicht nur die Anforderungen an das Material lassen sich gut modifizieren, ebenso die Bauteile selbst: Durch die Bearbeitungsmöglichkeiten auf den CNC-Maschinen können sehr komplexe und äußerst präzise Teile gefertigt werden. So erhöhen wir den Gestaltungsspielraum beim Design der Teile aus Oxidkeramik.

Anwendungen, bei denen Aluminiumoxid-Keramik eingesetzt wird:

Dichtungen und Ventile (Dicht- und Regelscheiben)
Düsen
als Isolator, etwa bei Zündkerzen
als Dielektrikum in der Elektrotechnik
Lagerbuchsen und Lagerwellen
In der Pharma- und Lebensmittelherstellung, auf Grund der physiologischen Unbedenklichkeit
In der Keramik: Beispielsweise spezielles Geschirr, das einer hohen Temperatur ausgesetzt werden soll
schusssichere Bekleidung und andere ballistische Schutzeinrichtungen

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