Zu den keramischen Werkstoffen, die beim Sintern verwendet werden, gehören eine Vielzahl von Typen mit jeweils einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen. Die wichtigsten Kategorien von Keramiken, die in Sinterprozessen verwendet werden, sind Oxidkeramik, Nichtoxidkeramik und Silikatkeramik.
Oxidkeramik: Diese Keramiken werden aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts und ihrer Härte häufig beim Sintern verwendet. Beispiele sind Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid und gesintertes Aluminium (Aluminiumoxid). Diese Materialien werden häufig in Hochtemperaturumgebungen und wegen ihrer Verschleißfestigkeit eingesetzt.
Nicht-Oxid-Keramik: Dazu gehören Materialien wie Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und Bornitrid. Nichtoxidkeramiken sind für ihre hervorragende thermische und chemische Stabilität bekannt, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die eine Beständigkeit gegen extreme Bedingungen erfordern.
Silikat-Keramik: Silikatkeramik, die einen großen Teil der feinkeramischen Produkte ausmacht, wird hauptsächlich aus Ton, Kaolin, Feldspat und Speckstein hergestellt. Diese Materialien sind aufgrund ihrer niedrigeren Sintertemperaturen und der Verfügbarkeit von Rohstoffen oft wirtschaftlicher. Komponenten wie Aluminiumoxid und Zirkonium werden manchmal hinzugefügt, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
Metall-Keramik-Sintern: Hierbei werden keramischen Werkstoffen Metallpulver zugesetzt, um ihre Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Sprödigkeit zu verbessern. Beispiele für Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe sind gesintertes Beryllium (Beryllium-Berylliumoxid) und TD-Nickel (Nickel-Thoriumoxid). Diese Werkstoffe kombinieren die hohe Härte und den Schmelzpunkt von Keramik mit der Duktilität und Wärmeleitfähigkeit von Metallen.
Vielseitigkeit bei der Materialauswahl: Das Sintern ist vielseitig und eignet sich für eine breite Palette von Werkstoffen, darunter Oxide, Karbide, Nitride und Legierungen. Diese breite Kompatibilität ermöglicht die Herstellung verschiedener Komponenten mit spezifischen Materialeigenschaften, wodurch sich das Sintern für verschiedene Branchen eignet.
Jeder dieser keramischen Werkstoffe wird je nach Material und gewünschten Eigenschaften mit Techniken wie dem Formpressen oder der Pressformung gesintert. Der Prozess beinhaltet eine sorgfältige Kontrolle der Pulver-, Press- und Sinterphasen, um die optimale Mikrostruktur und die Eigenschaften des fertigen Keramikteils zu gewährleisten.
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