Hoogwaardige keramiek – vind fabrikanten en leveranciers

Wat is hoogwaardige keramiek en hoe wordt het vervaardigd?

Andere termen voor hoogwaardige keramiek zijn technische keramiek, industriële keramiek, engineering keramiek of industriële keramiek. Hoogwaardige keramiek is een speciaal materiaal dat is geoptimaliseerd voor industriële eisen. Het wordt gekenmerkt door dimensionale stabiliteit, mechanische sterkte en hittebestendigheid. Voortdurende belasting, hoge temperaturen, thermische schokken zijn slechts enkele van de eisen die aan deze technische materialen worden gesteld. Toepassingsgebieden zijn in apparaten, systemen en machines als centreerpennen, snijgereedschappen, lagers of straalpijpen, enz.
Industriële keramiek verkrijgt zijn eigenschappen alleen door het fabricageproces, het "sinteren". De grondstoffen zijn aluminiumoxide, siliciumnitride en zirkoniumoxide.

Voor de productie van dit type keramiek is eerst het basispoeder nodig. Dit wordt geproduceerd door een thermisch proces dat bedoeld is om een doelgericht deeltjesontwerp mogelijk te maken. Hierdoor kunnen producteigenschappen op maat worden gemaakt.

De procesparameters voor poederproductie zijn als volgt:

• homogene en vooraf instelbare verblijftijd van 100 ms tot 10 s
• instelbare gasatmosfeer zuurstofvrij of oxiderend
• instelbare frequentie en amplitude van de pulserende hete gasstroom
• homogene procestemperatuur tussen 200 en 900°C
• Grondstof: vaste stoffen, oplossingen of suspensies.

Op deze manier kunnen de eigenschappen van het uitgangspoeder voor technische keramiek doelgericht worden bereikt.

Aluminiumnitride (AIN) - Materiaal voor industriële keramiek

De speciale eigenschap van dit uitgangsproduct is zijn zeer goede elektrische isolatievermogen en zeer hoge thermische geleidbaarheid.

De eigenschappen van dit materiaal zijn onder andere

• Zeer hoge thermische geleidbaarheid (>200 W/mK)
• Hoge elektrische isolatie (>1,1012 Ωcm)
• Sterkte volgens de dubbele ringmethode >320 MPa (biaxiale sterkte)
• Lage thermische uitzetting 4 tot 6x10-6K-1 (tussen 20 en 1000 °C)
• Zeer goed metalliseerbaar

Aluminiumnitride is daarom bijzonder geschikt voor micro-elektronica en vermogenselektronica. Enkele toepassingen zijn bijvoorbeeld koellichamen in LED-verlichtingstechnologie, circuitdragers voor halfgeleiderbouw of elektronica met hoge prestaties.

Andere toepassingsmogelijkheden zijn

• vuren pads
• Dubbelzijdige koeling
• vloeistofkoeling
• Geëxtrudeerde keramiek
• koellichaam
• warmteafvoer
• Gelaserde substraten (keramiek)
• Geperste substraten (keramiek)
• Gestanste substraten (keramiek)
• LED-technologie / LED-keramiek
• Gedrukte schakelingen, keramiek
• Gemetalliseerde aluminiumnitride keramiek
• Buizen van hoogwaardige keramiek
• Buizen voor speciale toepassingen
• Sandwichkoeler
• zetplaten
• sinteronderlagen
• onderlagen
• Thermisch beheer.

Hoogwaardige keramiek van siliciumaluminitride (SiAlON)

Dit is de nieuwste generatie technische keramiek en behoort tot de groep siliciumnitriden. Dit type technische keramiek bestaat uit de fasen α-SiAlON, β-SiAlON en een semi-kristallijne of amorfe korrelgrensfase. Kenmerkend voor dit materiaal is de veel hogere hardheid bij dezelfde taaiheid als bij siliciumnitride. De drie fasen garanderen een hoge, gerichte aanpasbaarheid aan de vereisten van verschillende toepassingen.

De productie van een materiaal met verloop is mogelijk onder bepaalde voorwaarden. Het oppervlak bevat een hoger aandeel α-SiAlON dan het inwendige. Dit is vooral nuttig voor zeer slijtvaste keramische snijkwaliteiten voor het snijden van metaal. Dit resulteert in een zeer hoge slijtvastheid. De interne scheurtaaiheid bereikt zo een zeer hoog niveau. Dit type keramiek wordt voornamelijk gebruikt in tribologisch sterk belaste bouwcomponenten in de papierindustrie.

De producten op basis van dit keramische materiaal zijn onder andere:

• Keramische snijmaterialen
• hoogwaardige snijmaterialen
• snijplaten
• snijmaterialen
• snijkeramiek
• snijtechnologie
• indexeerbare snijplaten

Waar wordt hoogwaardige keramiek gebruikt?

Technische keramiek wordt voornamelijk gebruikt in hoge temperatuurtechnologie, machinebouw, oppervlaktebehandeling en elektrotechniek. Juist met dit materiaal kunnen klantspecifieke componenten heel goed worden geïmplementeerd. Innovatieve engineering, zelf ontwikkelde materialen, een brede achtergrondkennis en jarenlange ervaring maken uitstekende op maat gemaakte producten voor continu industrieel gebruik mogelijk.

Op het gebied van elektrotechniek wordt technische keramiek gebruikt voor

• Isolatiebuizen voor vloeistoffen,
• Ultrahoog vacuüm en gassen,
• Steunisolatoren,
• Componenten voor versnellingstechnologie,
• Sensorcomponenten voor temperatuur,
• druk en zuurstofgehalte en
• Hogedrukgeleiders voor offshore/onshore-technologie

zeer succesvol gebruikt.

Conclusie

Geavanceerde keramiek is een andere term voor technische keramiek, industriële keramiek en engineering keramiek. Afhankelijk van het uitgangsmateriaal heeft dit uiterst hoogwaardige uitgangsmateriaal speciale eigenschappen, zodat de eindproducten precies volgens de eisen van de klant kunnen worden vervaardigd. Slijtvastheid, taaiheid, hittebestendigheid en maatvastheid zijn slechts enkele van de hoge eisen waaraan dit materiaal moet voldoen. De levensduur van dit technische materiaal is uitstekend en bespaart hoge slijtagekosten, die vooral zouden ontstaan bij continu gebruik met hoge eisen.