Unsere Standardwerkstoffe für Fräsen, Schleifen und 3D-Druck
Wir fertigen Bauteile aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid und ZTA (zirkonoxidverstärktes Aluminiumoxid). Weitere Hochleistungskeramiken bearbeiten wir auf Anfrage.
Keramik im Vergleich zu Stahl (Referenz)
- Aluminiumoxid
- Zirkonoxid
- Stahl – Referenz
Dichte (g/cm³)Skala 0–8
Elastizitätsmodul (GPa)Skala 0–500
Festigkeit (MPa)Skala 0–2000
Anwendungstemperatur (°C)Skala 0–2000
Wärmeausdehnung (ppm/K)Skala 0–20
Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K))Skala 0–50
Härte (HV10)Skala 0–2000
Balkenlänge jeweils relativ zum Skalenendwert der Eigenschaft. Ausführliche Kennwerte finden Sie in den Werkstoffdatenblättern zu Aluminiumoxid, Zirkonoxid und ZTA.
Werte als Tabelle anzeigen
| Eigenschaft | Aluminiumoxid | Zirkonoxid | Stahl – Referenz |
|---|---|---|---|
| Dichte (g/cm³) | 3,9 | 6,05 | 7,86 |
| Elastizitätsmodul (GPa) | 400 | 200 | 210 |
| Festigkeit (MPa) | 300 | 1000 | 500 |
| Anwendungstemperatur (°C) | 1500 | 1000 | 700 |
| Wärmeausdehnung (ppm/K) | 8 | 10 | 11 |
| Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)) | 30 | 2 | 15 |
| Härte (HV10) | 1800 | 1200 | 800 |
Der richtige Keramikwerkstoff für Ihre Anwendung
Aluminiumoxid (Al₂O₃)
99,9 % Reinheit
Aluminiumoxid ist der am häufigsten eingesetzte Werkstoff der technischen Keramik. Mit einer chemischen Reinheit von 99,9 % ist es unser Standardwerkstoff für den keramischen 3D-Druck und die Bearbeitung durch Grünfräsen und Hartschleifen.
- Sehr hohe Härte
- Außergewöhnlich abriebfest
- Chemisch und biologisch inert
- Sehr hohe Einsatztemperatur
- Elektrisch isolierend und nicht magnetisch
Zirkonoxid (ZrO₂)
Mit 3 mol% Yttriumoxid stabilisiert
Zirkonoxid (auch Zirkoniumdioxid) wird meist für keramische Anwendungen gewählt, die eine hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit verlangen – vor allem dann, wenn Aluminiumoxid an seine Leistungsgrenzen stößt.
- Hohe Härte
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
- Hohe Bruchzähigkeit
ZTA – zirkonoxidverstärktes Aluminiumoxid
Hybridwerkstoff aus Al₂O₃ und ZrO₂
ZTA (Zirconia Toughened Alumina) verbindet Al₂O₃ und ZrO₂ und vereint so die Vorteile beider Keramiken. Da ZTA überwiegend aus Al₂O₃ besteht, übernimmt es den Großteil von dessen Eigenschaften; der ZrO₂-Anteil erhöht die mechanische Festigkeit und die Zähigkeit deutlich.
Neben unseren Standardrezepturen ZTA-5%-ZrO₂ und ZTA-15%-ZrO₂ bieten wir individuelle Werkstoffzusammensetzungen an.
- Höhere Härte als reines Aluminiumoxid
- Mittlere Bruchzähigkeit
Über diese Standardwerkstoffe hinaus bieten wir auf Anfrage auch das Hartschleifen und die Bearbeitung von Siliziumnitrid (Si₃N₄), Siliziumkarbid (SiC), Yttriumoxid (Y₂O₃) und weiteren Hochleistungskeramiken an.
Technische Keramik verstehen
Keramik
In der Werkstoffkunde unterscheidet man drei Hauptgruppen von Werkstoffen: Metalle, Polymere (auch organische Werkstoffe genannt) und Keramik.
Keramiken sind anorganische, nichtmetallische Werkstoffe, die sich vor allem durch ihre kristalline Struktur auszeichnen. Glas ist zwar ebenfalls anorganisch und nichtmetallisch, zählt wegen seiner amorphen (nicht kristallinen) Struktur aber nicht zur Keramik.
Technische Keramik und Hochleistungskeramik
Die Begriffe technische Keramik und Hochleistungskeramik werden gleichbedeutend verwendet. Anders als klassische Keramik erfüllt technische Keramik gezielt technische Funktionen – mechanische, thermomechanische, elektrische oder optoelektronische. Ihren eigentlichen Wert schöpft sie aus den keramischen Werkstoffeigenschaften, weit über einfache konstruktive Anwendungen hinaus.
Warum keramische Werkstoffe?
Keramik bietet Eigenschaften, die Metalle und Polymere so nicht bieten. Elektrische Isolation bei hohen Temperaturen, extreme Härte, chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit machen sie für bestimmte Hochleistungsanwendungen unverzichtbar.
Welcher Werkstoff passt zu Ihrer Anwendung?
Wir beraten Sie gerne, welcher Werkstoff für Ihren speziellen Fall am besten geeignet ist.