Hochleistungskeramik – Hersteller und Lieferanten finden

Was ist Hochleistungskeramik und wie wird sie hergestellt?

Andere Begriffe für Hochleistungskeramik sind technische Keramik, Industriekeramik, Ingenieurkeramik oder Industriekeramik. Hochleistungskeramik ist ein spezieller Werkstoff, der für industrielle Anforderungen optimiert wurde. Er zeichnet sich durch Formstabilität, mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit aus. Dauerbelastung, hohe Temperaturen, Temperaturschock sind nur einige der Anforderungen, die an diese technischen Werkstoffe gestellt werden. Einsatzgebiete sind in Geräten, Anlagen und Maschinen als Zentrierstifte, Schneidwerkzeuge, Lager oder Düsen, etc.
Industriekeramik erhält ihre Eigenschaften erst durch den Herstellungsprozess, das "Sintern". Die Ausgangsstoffe sind Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und Zirkoniumoxid.

Für die Herstellung dieser Art von Keramik wird zunächst das Grundpulver benötigt. Dieses wird durch einen thermischen Prozess hergestellt, der ein zielgerichtetes Partikeldesign ermöglichen soll. Damit lassen sich maßgeschneiderte Produkteigenschaften erzielen.

Die Prozessparameter für die Pulverherstellung sind wie folgt:

• homogene und voreingestellte einstellbare Verweilzeit von 100 ms bis 10 s
• einstellbare Gasatmosphäre sauerstofffrei oder oxidierend
• einstellbare Frequenz und Amplitude des pulsierenden Heißgasstroms
• homogene Prozesstemperatur zwischen 200 und 900°C
• Rohmaterial: Feststoffe, Lösungen oder Suspensionen.

So können die Eigenschaften des Ausgangspulvers für technische Keramik gezielt eingestellt werden.

Aluminiumnitrid (AIN) - Werkstoff für die Industriekeramik

Die Besonderheit dieses Ausgangsprodukts ist seine sehr gute elektrische Isolierfähigkeit und sehr hohe Wärmeleitfähigkeit.

Zu den Eigenschaften dieses Werkstoffs gehören:

• Sehr hohe Wärmeleitfähigkeit (>200 W/mK)
• Hohe elektrische Isolation (>1.1012 Ωcm)
• Festigkeit nach der Doppelringmethode >320 MPa (biaxiale Festigkeit)
• Geringe Wärmeausdehnung 4 bis 6x10-6K-1 (zwischen 20 und 1000 °C)
• Sehr gute Metallisierbarkeit

Aluminiumnitrid eignet sich daher besonders für die Mikroelektronik und Leistungselektronik. Einige Anwendungen sind z.B. Kühlkörper in der LED-Beleuchtungstechnik, Schaltungsträger für den Halbleiterbau oder die Hochleistungselektronik.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind:

• brennpads
• Beidseitige Kühlung
• flüssigkeitskühlung
• Extrudierte Keramiken
• kühlkörper
• wärmeableitung
• Gelaserte Substrate (Keramik)
• Gepresste Substrate (Keramik)
• Gestanzte Substrate (Keramik)
• LED-Technik / LED-Keramik
• Gedruckte Leiterplatten, Keramik
• Metallisierte Aluminiumnitrid-Keramik
• Rohre aus Hochleistungskeramik
• Rohre für Spezialanwendungen
• Sandwich-Kühler
• sinterplatten
• sinterunterlagen
• substrate
• Thermisches Management.

Hochleistungskeramik aus Silizium-Aluminiumoxid-Nitrid (SiAlON)

Dies ist die neueste Generation der technischen Keramik und gehört zur Gruppe der Siliziumnitride. Diese Art der technischen Keramik besteht aus den Phasen α-SiAlON, β-SiAlON und einer teilkristallinen oder amorphen Korngrenzenphase. Charakteristisch für diesen Werkstoff ist die wesentlich höhere Härte bei gleicher Zähigkeit wie bei Siliziumnitrid. Die drei Phasen garantieren eine hohe, gezielte Anpassungsfähigkeit an die Anforderungsprofile unterschiedlicher Anwendungen.

Die Herstellung eines Gradientenwerkstoffs ist unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Die Oberfläche enthält einen höheren Anteil an α-SiAlON als das Innere. Dies ist besonders bei hochverschleißfesten Schneidkeramiken für die Metallzerspanung sinnvoll. Dies führt zu einer sehr hohen Verschleißfestigkeit. Die innere Risszähigkeit erreicht dadurch ein sehr hohes Niveau. Dieser Keramiktyp wird vor allem in tribologisch hoch beanspruchten Bauteilen in der Papierindustrie eingesetzt.

Zu den Produkten, die auf diesem keramischen Werkstoff basieren, gehören:

• Keramische Schneidstoffe
• hochleistungsschneidstoffe
• schneidplatten
• schneidstoffe
• schneidkeramik
• schneidtechnologie
• wendeschneidplatten

Wo wird Hochleistungskeramik eingesetzt?

Technische Keramik wird vor allem in der Hochtemperaturtechnik, im Maschinenbau, in der Oberflächenbearbeitung und in der Elektrotechnik eingesetzt. Gerade mit diesem Werkstoff lassen sich kundenspezifische Bauteile sehr gut realisieren. Innovatives Engineering, selbst entwickelte Werkstoffe, umfangreiches Hintergrundwissen sowie langjährige Erfahrung ermöglichen hervorragende Sonderanfertigungen für den industriellen Dauereinsatz.

Im Bereich der Elektrotechnik wird die technische Keramik eingesetzt für

• Isolierrohre für Flüssigkeiten,
• Ultrahochvakuum und Gase,
• Stützisolatoren,
• Komponenten für die Beschleunigungstechnik,
• Sensorkomponenten für Temperatur,
• druck und Sauerstoffgehalt und
• Hochdruck-Führungen für die Offshore/Onshore-Technik

sehr erfolgreich eingesetzt.

Fazit

Hochleistungskeramik ist ein anderer Begriff für technische Keramik, Industriekeramik und Ingenieurkeramik. Dieser extrem hochwertige Ausgangsstoff hat je nach Ausgangsmaterial spezielle Eigenschaften, so dass die Endprodukte genau nach Kundenwunsch gefertigt werden können. Verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Hitzebeständigkeit und Formstabilität sind nur einige der hohen Anforderungen, die dieser Werkstoff erfüllen muss. Die Langlebigkeit dieses technischen Werkstoffs ist hervorragend und erspart hohe Verschleißkosten, die vor allem im Dauerbetrieb bei hohen Anforderungen entstehen würden.