Keramik Flashcards
Keramik per definitionem
anorganisch, nichtmetallisch, komplexe ionische/metallische Verbindungen
Beispiele für Feinkeramik vs. Grobkeramik
Fein: Porzellan, Fließen, technische Keramik
Grob: Ziegel, Klinker, Feuerfestwerkstoffe
In welche 3 Kategorien unterscheidbar nach chemischer Zusammensetzung?
Silikatkeramik (SiO2/Si-Basis)
Oxidkeramik (Basis O2 und Metall)
Nichtoxidkeramik (C, N, B und Metall)
Unterteilung Keramik nach Anwendung (vgl. Werkstoffeinsatz allgemein)
Strukturkeramik (mech. Eigenschaften)
Funktionskeramik (Isolator, Hitzebeständig…)
Tolle Eigenschaften von Keramiken
niedrige Dichte, hart, verschleißbeständig, korrosionsbeständig, temperaturbeständig, isolierend
Was sind Silikatkeramiken im Gegensatz zu Oxid/Nichmhtoxidkeramiken?
Silikat: natürliche Rohstoffe
Bei welchen Temperaturen werden einphasige Materialien gesintert?
ca 0,8 Tkf
Was für Massendinger braucht man für das Gießen, Extrudieren/Spritzgießen, Pressen?
Gießen: Suspensionen
E/S: Formmassen
Pressen: Granulate
Beim Sintern bleiben oft Porösitäten übrig. Wie können die verringert werden?
Vakuum, Heißpressen, Flüssigphasensintern mit Hilfsmitteln, feine Pulver
Der Grünling wird verglüht, dann gesintert. Wie heißen die Bearbeitungsschritte der Fertigung und was sollte man beachten?
Vor den verglühen: Grünbearbeitung
Vor dem Sintern: Weißbearbeitung
Nach dem Sintern: Hartbearbeitung (teuer, vermeiden)
Woraus bestehen Silikatkeramiken und wo werden sie warum eingesetzt?
Kristalline Phasen und Glasphase aus wesentlich SiO2
Isolatoren, Gehäuse Wärmetechnik, Katalysatoren, Feuerfest - weil billig (niedrige Temp, Rohstoffe überall)
Beispiele für Silikatkeramiken
Mullit, Cordierit, Porzellan, Steatit
Woraus bestehen Oxidkeramiken?
einphasige/einkomponentige Metalloxide, glasphasearm/-frei
Was sind wichtige Oxidkeramiken?
Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid
Aluminiumtitanat, Bleizirkonattitanat
Dispersionskeramik ZTA
Wo werden Oxidkeramiken eingesetzt?
Funktionswerkstoff in E-Technik
und als Strukturwerkstoff wegen Verschleiß, Korrosion, Temperatur
Tolle Eigenschaften von Al2O3
Dichte für Keramik gutes Preis/Leistung, Anwendung überall
Zirkoniumoxid ist fast so wichtig wie Al2O3. Aber was ist nice-to-know?
Allotrop, monoklin/tetragonal/kubisch. Wegen Volumenänderung können keine Bauteile aus reinem ZrO2 hergestellt werden
Was ist FSZ und PSZ
Fully/Partially Stabilized Zirkonia. Dadurch wird die kubische Phase (eigentlich ab 2350C) auf RT stabilisiert
Was ist der Königsweg zwischen Al- und Zr-Oxid?
ZTA (Al mit bis zu 10% Zr), bessere Biegefestigkeit als Al und bessere Härte/Temp als Zr
Woraus bestehen Nichtoxidkeramiken?
Bor/C/N und Silizium
Was ist toll an Nichtoxidkeramiken?
kovalente Bindungen, daher hohe Festigkeit, Temp. und so
Wie lauten die wichtigsten Nichtoxidkeramiken?
Si-Karbid, Si-Nitrit (hammergeil), Al-Nitrid, Borkarbid, Bornitrid
Was ist Graphit?
hexagonale Schichten mit überwiegend kovalenten Bindungen
Was ist ein Diamant?
kubisches Gitter, jedes Atom von 4 weiteren kovalent umgeben
Was ist besonders an den Graphitschichten?
el. Leitfähigkeit richtungsabhängig, therm. Ausdehnung parallel leicht negativ, senkrecht positiv
Anwendung von Graphit
Gleitlager, Elektroden, feuerfeste Steine, Festschmierstoff
Eigenschaften Diamant
8000HV, 3,5 Dichte, el. sehr isolierend, thermodynamisch nur bei hohen Drücken stabil
