Keramikpulver kann in drei Hauptkategorien eingeteilt werden: Oxide, Nicht-Oxide und Verbundwerkstoffe.
1. Oxide: Zu den Oxidkeramiken gehören Materialien wie Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Ceroxid und Zirkoniumoxid. Diese Keramiken bestehen aus Metallatomen, die an Sauerstoffatome gebunden sind. Sie sind bekannt für ihre hohe Härte, Abriebfestigkeit, Druckfestigkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Temperaturschocks. Oxidkeramik weist auch eine hohe Durchschlagfestigkeit auf, wodurch sie sich für elektrische Anwendungen eignet.
2. Nicht-Oxide: Nichtoxidkeramiken bestehen aus Materialien wie Karbid, Borid, Nitrid und Silizid. Diese Keramiken bestehen aus nichtmetallischen Elementen, die an nichtmetallische Elemente gebunden sind. Nichtoxidkeramiken bieten einzigartige Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Sie werden häufig in Schneidwerkzeugen, Schleifmitteln und feuerfesten Materialien verwendet.
3. Zusammengesetzte Werkstoffe: Verbundkeramiken sind eine Kombination aus Oxiden und Nichtoxiden. Sie können weiter in partikelverstärkte, faserverstärkte oder Kombinationen aus Oxiden und Nichtoxiden unterteilt werden. Verbundkeramiken bieten verbesserte mechanische Eigenschaften und können für bestimmte Anwendungen maßgeschneidert werden. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in strukturellen Anwendungen eingesetzt.
Keramiken können auch nach ihrer mineralogischen oder chemischen Zusammensetzung klassifiziert werden. Die drei Hauptgruppen für Sinterkeramik sind Silikatkeramik, Nichtoxidkeramik und Oxidkeramik.
Silikatkeramik ist die häufigste Keramikart und wird hauptsächlich aus Ton, Kaolin, Feldspat und Speckstein als Silikatquelle hergestellt. Diese Keramiken haben relativ niedrige Sintertemperaturen und sind aufgrund der Verfügbarkeit natürlicher Rohstoffe kostengünstig.
Die Herstellung keramischer Gegenstände aus Pulver erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wird ein Brei aus Wasser, Bindemittel, Entflockungsmittel und ungebranntem Keramikpulver hergestellt. Die Aufschlämmung wird dann sprühgetrocknet, um das Pulver zu erhalten. Dieses Pulver wird dann in eine Form gegeben und gepresst, um einen Grünkörper zu bilden. Der Grünkörper wird bei niedriger Temperatur erhitzt, um das Bindemittel zu entfernen, und dann bei hoher Temperatur gesintert, um die Keramikpartikel miteinander zu verschmelzen.
Das Sintern ist ein entscheidender Schritt in der Keramikherstellung, da es die Verschmelzung der Keramikpartikel und die Verringerung der Porosität des Materials beinhaltet. Der Sinterprozess wird in der Regel bei hohen Temperaturen durchgeführt, und zur Unterstützung des Sintervorgangs kann auch Druck angewendet werden. Je nach gewünschter Form und Eigenschaften der Keramik kann das Sintern drucklos erfolgen oder externe Kräfte wie Druck oder heißisostatisches Pressen erfordern.
Zusammenfassend lässt sich Keramikpulver in Oxide, Nicht-Oxide und Verbundwerkstoffe einteilen. Keramische Gegenstände werden durch Sintern des Pulvers hergestellt, d. h. durch Erhitzen bei hohen Temperaturen, um die Partikel miteinander zu verschmelzen. Die Klassifizierung von Keramik kann auch auf der Grundlage ihrer mineralogischen oder chemischen Zusammensetzung erfolgen, wobei Silikatkeramik die häufigste Art ist.
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