Produktdetails
Aluminiumoxid-Keramik-Strukturbauteile sind vereinfacht gesagt Teile, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) bestehen und eine bestimmte Form und Struktur aufweisen.
Aluminiumoxid-Keramik-Teile sind keine gewöhnlichen Keramiken; sie weisen einen hohen Aluminiumoxidgehalt, dichte Strukturen auf und gehören zur Kategorie der Spezialkeramiken.
Der Herstellungsprozess von Aluminiumoxid-Keramik-Strukturbauteilen ist komplex und präzise. Es erfordert die Auswahl von hochreinem Aluminiumoxid-Keramikpulver als Rohmaterial sowie mehrere Vorbehandlungsschritte wie Mahlen und Sieben, um eine geeignete Partikelgröße und -verteilung zu erhalten.
Zunächst erfolgt die Rohstoffvorbereitung, bei der hochreines Aluminiumoxidpulver mit Additiven gemischt wird, um die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Ausgangsmaterialien sicherzustellen. Anschließend wird das vorbehandelte aluminiumoxidkeramische Pulver einer Lösungsmittelflüssigkeit zugegeben und gleichmäßig gerührt, um eine viskose Aufschlämmung herzustellen. Die Partikelgröße und Gleichmäßigkeit der Aufschlämmung hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts.
Danach wird die Aufschlämmung in Formen gegossen und durch Verfahren wie Vibration und Pressen zu grünen Körpern geformt.
Je nach Form und Größe der Aluminiumoxid-Keramik-Isolierprodukte können verschiedene Formgebungsverfahren wie Spritzguss, Strangpressen und Pressen gewählt werden.
Abschließend werden die geformten grünen Aluminiumoxid-Keramikkörper gesintert, um eine gute Dichte und mechanische Eigenschaften zu erreichen. Die Kontrolle von Sintertemperatur und -zeit ist entscheidend, da eine zu hohe Temperatur Verformungen oder Beschädigungen verursachen kann, während eine zu niedrige Temperatur keine ausreichende Verdichtung ermöglicht.
Schließlich ist eine präzise Bearbeitung erforderlich, die Schneiden, Schleifen, Polieren und andere Verfahren umfasst, um sicherzustellen, dass die Bauteile genaue Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität erfüllen. Jeder Schritt im Prozess erfordert eine strenge Kontrolle der Parameter, da jede Abweichung in einem einzigen Arbeitsschritt die Leistung des Endprodukts beeinträchtigen kann.
Hervorragende Leistung des Aluminiumoxid-Teils:
- 1. Hohe Härte, Champion bei Verschleißfestigkeit: Laut dem Shanghai Institute of Ceramics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erreicht die Rockwell-Härte von Aluminiumoxid-Keramik HRA 80–90 und steht damit an zweiter Stelle nach Diamant.
- 2. Leichtgewicht, Experte für geringe Belastung: Ihre Dichte beträgt nur 3,5 g/cm³, etwa die Hälfte der von Stahl. Bei Geräten oder Konstruktionen mit strengen Gewichtsanforderungen können Aluminiumoxid-Keramikbauteile die Belastung deutlich verringern. Zum Beispiel bedeutet im Luft- und Raumfahrtbereich Gewichtsreduzierung eine Leistungssteigerung und niedrigeren Energieverbrauch.
- 3. Hohe Temperaturbeständigkeit, ein „häufiger Gast“ in heißen Umgebungen: Aluminiumoxidkeramiken weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf und können bei Dauertemperaturen von über 1000 °C eingesetzt werden. In Hochtemperatur-Industrieöfen, der Metallurgie und anderen Hochtemperaturumgebungen behält sie ihre stabile Struktur und Leistungsfähigkeit bei, ohne zu erweichen oder sich zu verformen, und erfüllt somit weiterhin ihre Aufgaben.
- 4. Hervorragende elektrische Isolierung, ein „Isolator“ für den Strom: Sie weist einen hohen spezifischen Widerstand und exzellente elektrische Isoliereigenschaften auf, mit einer Durchschlagfestigkeit von über 15 kV/mm. Diese Eigenschaft macht sie im Elektronik- und Elektrobereich besonders wertvoll, beispielsweise bei der Herstellung von isolierenden Gehäusen für elektronische Bauteile und Isolatoren, da sie effektiv Stromlecks verhindert und einen sicheren Betrieb der Geräte gewährleistet.
Anwendungsindustrien:
- Weit verbreitet und in zahlreichen Bereichen großes Potenzial zeigend: Elektronik und Informationstechnologie: Aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Isolierung und thermischen Stabilität werden Aluminiumoxid-Keramikbauteile zur Herstellung von integrierten Schaltungsuntergründen, Gehäusen für elektronische Verpackungen usw. eingesetzt. In elektronischen Geräten wie Smartphones und Computern schaffen sie ein stabiles Arbeitsumfeld für innenliegende präzise elektronische Bauteile und gewährleisten die stabile Übertragung elektronischer Signale.
- Mechanische Fertigung: Aufgrund seiner hohen Härte und Verschleißfestigkeit ist es ein ideales Material zur Herstellung von mechanischen Dichtungen, Lagern, Schneidwerkzeugen und mehr. Bei mechanischen Bauteilen für Hochgeschwindigkeits- und Schwergut-Anwendungen helfen Aluminiumoxid-Keramikkomponenten, den Verschleiß zu reduzieren, die mechanische Effizienz zu verbessern und die Nutzungsdauer zu verlängern.
- Luft- und Raumfahrt: Die leichte Bauweise, hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit ermöglichen eine breite Anwendung von Aluminiumoxid-Keramikkomponenten in Flugzeugtriebwerkteilen, Satellitenantennenstützen und thermischen Schutzsystemen für Raumfahrzeuge.
Sie tragen maßgeblich zur Leichtbauweise und Hochleistungsentwicklung von Luft- und Raumfahrtgeräten bei.
- Medizinisches Feld: Aufgrund der guten Biokompatibilität können Aluminiumoxid-Keramikkomponenten zur Herstellung von Implantaten wie künstlichen Gelenken und Knochenschrauben verwendet werden.
Sie weisen eine gute Verträglichkeit mit menschlichem Gewebe auf, minimieren das Abstoßungsrisiko, unterstützen die Genesung der Patienten und verbessern die Lebensqualität.
- Energiewirtschaft: In Modulen für Batterien von Fahrzeugen mit neuer Energie, Komponenten von Brennstoffzellen und traditionellen petrochemischen Anlagen der Energietechnik sorgen keramische Aluminiumoxid-Komponenten aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und hohen Temperaturtoleranz für einen stabilen Betrieb unter komplexen Bedingungen und unterstützen die effiziente Energieerzeugung und -nutzung. Keramische Aluminiumoxid-Komponenten zeigen durch ihre hervorragenden Eigenschaften ein großes Potenzial in zahlreichen Anwendungsbereichen.
Mit fortschreitender technologischer Entwicklung und Innovation wird erwartet, dass sie zukünftig eine immer wichtigere Rolle spielen und weitere Vorteile für unser Leben und die gesellschaftliche Entwicklung bringen werden.
Produktparameter-Tabelle
| Hauptchemischer Bestandteil |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Schüttdichte |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maximale Einsatztemperatur |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Wasserabsorption |
|
% |
0 |
0 |
< 0,2 |
| Biegefestigkeit |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Koeffizient der thermischen Ausdehnung |
25 - 1000 °C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Wärmeleitkoeffizient |
20°C |
W/m·k |
16 |
30 |
18 |



