Werkstoffe

Drei Neuheiten aus der technischen Keramik

| Redakteur: Lilli Bähr

Das neue Keramikmaterial Alumina von X-Jet bietet laut Unternehmen gute elektrische Isolationsfähigkeiten, eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Druckfestigkeit und eine große Härte.
Das neue Keramikmaterial Alumina von X-Jet bietet laut Unternehmen gute elektrische Isolationsfähigkeiten, eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Druckfestigkeit und eine große Härte. (Bild: XJet)

Wir stellen Ihnen drei Neuheiten aus der Keramik vor: ein neues Keramikmaterial für die additive Fertigung, ein Keramik-Coating für Feuerfest-Applikationen sowie eine dehnungsarme Keramik, die sich für Halbleiter-Produktionsanlagen sowie Anwendungen in der Raumfahrt und Astronomie eignet.

Neues Keramik- und lösliches Stützmaterial

X-Jet stellt sein neues Keramikmaterial Alumina vor. Es wurde aufgrund seiner umfassenden Verwendung als technischer Keramikwerkstoff und der deutlichen Marktnachfrage nach Teilen mit den Vorteilen der NPJ-Technologie (NanoParticle Jetting) für die Entwicklung ausgewählt. Das Material bietet laut Unternehmen gute elektrische Isolationsfähigkeiten, eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Druckfestigkeit und eine große Härte. Es hat gegenüber Zirkonoxid eine geringere Verschleißfestigkeit, sodass es sowohl vor als auch nach dem Brennen einfach maschinell bearbeitet und veredelt werden kann.

Alle Neuheiten im Überblick:

Das Unternehmen prüft jeden Teil des Prozesses der NPJ-Technologie auf neue Möglichkeiten, um Grenzen auszuloten – von der Hardware bis zur Materialchemie. Im Mittelpunkt dieser Entwicklungen stehen die Stützmaterialien. Überhänge und Hohlräume werden beim NPJ-Bauprozess von einem löslichen Stützmaterial getragen, das für das demnächst erhältliche Edelstahlmaterial entwickelt wurde. Damit sollen feine Details und komplexe Geometrien ermöglicht werden, die bei der Reinigung und der Entfernung der Stützstrukturen nicht beschädigt werden.

Keramikcoating für Leitungs- und Ofenauskleidungen

Hitzebeständige Keramikfaser-Halbzeuge gehören ebenso zum Portfolio von Kager wie zahlreiche Beschichtungsprodukte auf Keramikbasis. Darauf aufbauend entwickelt das Unternehmen Systemlösungen für Feuerfest-Applikationen. Neu ist die Kombination von vorkonfigurierten Keramikplatten oder -papieren mit dem schwarz pigmentierten Ein-Komponenten-Coating Hie-Coat 840-C. Während die vorkonfigurierten oder kundenspezifisch vorgefertigten Keramiktafeln und -papiere hierbei als hitzefestes Trägermaterial dienen, verschließt die keramische Beschichtung die Oberfläche. Im Ergebnis entstehen auf diese Weise hochtemperaturbeständige und emissionssichere Segmente, die sich zur Auskleidung von Öfen, Abgasleitungen, Prozessbehältern, Thermokammern und Schloten einsetzen lassen.

3D-Druck mit Keramik

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13.06.18 - Die additive Fertigung (AM) mit technischer Keramik ist ein junges Spezialgebiet, das aus den seit mehreren Jahrzehnten bestehenden reiferen Kunststoff- und Metall-AM-Verfahren hervorgegangen ist. lesen

Innerhalb dieser Systemlösung können beide Komponenten flexibel ausgelegt und angewendet werden. Das Coating lässt sich dann sowohl einseitig als auch als komplette Rundum-Ummantelung auftragen.

Hie-Coat 840-C ist laut Unternehmen dauerhaft bis 1371 °C hitzebeständig, womit zugleich die thermische Obergrenze dieser Kombinationslösung vorgegeben ist.

Für Anwendungen in der Raumfahrt und Astronomie geeignet

Der japanische Technologiekonzern Kyocera will mit Cordierit erneut seine Expertise in der Entwicklung von hochtechnologischer Keramik unter Beweis stellen. Diese extrem dehnungsarme Keramik soll sich durch ihre Eigenschaften vor allem für Komponenten für Halbleiter-Produktionsanlagen und Anwendungen in der Raumfahrt und Astronomie eignen.

Cordierit soll eine niedrige Wärmeausdehnung und einfache Handhabung auch in komplexen Anwendungsbereichen bieten. Das Gewicht der Komponenten liegt laut Unternehmen um nahezu 70 % unter den Werten von herkömmlichen Materialien wie Glas mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) bei einer schlanken und hochsteifen Rippenstruktur – gleichzeitig bleibt die hohe Festigkeit des Materials erhalten. Der Hersteller arbeitet seit zwei Jahrzehnten an dieser Technologie und entwickelt diese stets weiter. Anwendung findet das Material unter anderem in der Astronomie: Beispielsweise ermöglichen die Eigenschaften ein schmales, aber sehr stabiles Design in der Kameralinsenstrukur bei Teleskopen.

SEMINARTIPP Das Seminar „Systematische Werkstoffauswahl“ vermittelt die Beziehung zwischen Werkstoffherstellung, Werkstoffstruktur und den daraus resultierenden Materialeigenschaften. Ziel ist es, eine gesamtheitliche Darstellung des Werkstoffauswahlprozesses vorzustellen, ausgehend von der Erstellung eines Anforderungsprofils, der Vorauswahl bis hin zur Feinauswahl und Risikobetrachtung.
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