Oxidische keramiek
De materialen uit deze groep bestaan voornamelijk uit enkelvoudige metaaloxides.
De grondstoffen die worden gebruikt zijn synthetisch vervaardigd. Dit betekent dat er eisen gesteld kunnen worden aan de vorm en de zuiverheid van het uitgangspoeder. Voor de vormgeving van het eindproduct zijn meerdere productietechnieken beschikbaar. U kunt denken aan extrusie, spuitgieten, persen, gieten e.d.
Tot de groep van oxidische materialen behoren:
- Aluminiumoxide Al2O3
- Zirkoonoxide ZrO2
- Overige oxidische keramiek
Vooral Aluminiumoxide is een veel toegepast materiaal in een veelheid van toepassingen.
Aluminiumoxide (Al2O3) is in verschillende uitvoeringen te produceren. Zo zijn er in Al2O3 verschillende zuiverheden (Al2O3 99,7%; Al2O3 60% etc.) Elk van deze varianten van Aluminiumoxide heeft zijn eigen kenmerken. In bijgaande tabel zijn voor diverse kwaliteiten een aantal eigenschappen vermeld.
Het is goed te vermelden dat de eigenschappen van uw eindproduct mede worden bepaald door de gevolgde productiewijze. Bijvoorbeeld door extruderen, spuitgieten, koud-isostatisch persen of heet-isostatisch persen.
Het meest toegepaste materiaal is Al2O3. Dit materiaal wordt veelvuldig toegepast om verschillende redenen. De belangrijkste eigenschappen zijn de zeer hoge gebruikstemperatuur (tot 1900 °C bij Al2O3 99,7%) en de hoge corrosievastheid.
Een ander belangrijk aspect is dat het materiaal via een groot aantal technieken tot eindproduct kan worden verwerkt. Zo kunnen buizen worden geëxtrudeerd in lengtes tot 4 meter.
| Hardheid HV | E-Modulus GPa | Buigsterkte MPa | Dichtheid g/cm3 | Uitzetting 10-6K-1 | Therm.geleiding W/(mK) | T max = K | |
| Al2O3 99.7% | 2000 | 320 | 340 | 3.83 | 7.0 | 29 | 1900 |
| Al2O3 97.6% | 1500 | 300 | 296 | 3.76 | 6.9 | 27 | 1650 |
| Al2O3 60% | 1800 | 180 | 185 | 2.6 | 3.6 | 3 | 1600 |
Zirkoonoxide (ZrO2) is de meest taaie en stijve keramiek. Van alle keramische materialen heeft zirkoonoxide de hoogste mechanische sterkte en taaiheid. Tot circa 1000 °C blijven deze bijzondere eigenschappen intact.
Door de relatief hoge uitzettingscoëfficiënt van zirkoonoxide kan het materiaal door middel van een perspassing of krimppassing in of om een metalen product aangebracht worden. Zirkoonoxide kan in verschillende uitvoeringen worden geleverd, daarbij worden verschillende typen stabilisator toegepast zoals Magnesiumoxide (MgO) en Ytrium (Y2O3).
Zirkoonoxide kan op zeer enge toleranties worden nabewerkt. Ruwheidswaarden van 0,006 um zijn haalbaar.
| Hardheid HV | E-modulus GPa | Buigsterkte MPa | Dichtheid g/cm3 | Uitzetting 10-6K-1 | Therm. geleiding W / (mK) | T max = K | |
| ZrO2 MgO stabilized | 1200 | 180 | 1000 | 5.7 | 8.0 | 3 | 900 |
| ZrO2 Y2O3 stabilized | 1300 | 205 | 1000 | 6.05 | 10 | 2 | 1200 |
| ZrO2 Y2O3 stabilized+HIP | 1350 | 205 | 1400 | 6.05 | 10 | 2 | 2000 |
| Fully stabilized ZrO2 | --- | --- | 180..500 | --- | 9.3 .. 11.0 | --- | 2300 |
Aluminiumoxide en Zirkoonoxide zijn belangrijke materialen in de groep ‘oxidische keramiek’. Voor de textielindustrie worden draadgeleiders niet alleen in Al2O3 geproduceerd, maar ook in Titaniumoxide.
Titaniumoxide wordt in 2 kwaliteiten toegepast, een elektrisch isolerende- en een elektrisch geleidende variant. Voor draadgeleiders is de polijstbaarheid van het product belangrijk. De textieldraden mogen niet splitten. De elektrisch geleidende kwaliteit vindt toepassing wanneer statische elektriciteit in een proces problemen geeft.
Cordieriet en Steatiet worden beide uit natuurlijke grondstoffen (klei) gemaakt. Cordieriet is een materiaal dat een zeer goede thermoshockbestendigheid bezit. Cordieriet wordt onder meer toegepast als drager voor verwarmingselementen. Steatiet is een materiaal met goede elektrisch isolerende eigenschappen in combinatie met een dichte structuur. Deze eigenschappen maken het materiaal geschikt voor toepassing in de elektrotechniek.
Aluminiumtitanaat (Al2TiO5) is een mengfase van Al2O3 en TiO2. De poreuze structuur in combinatie met een zeer lage uitzetting zorgen ervoor dat het materiaal een zeer goede thermoshock bestendigheid heeft. Omdat het ook een geringe bevochtiging heeft bij gebruik met vloeibare niet-ijzer metalen, wordt aluminiumtitanaat onder meer toegepast als stijgbuis of kroes.
Voor specifieke vragen kunt u contact opnemen met een medewerker van Gimex.
Contactformulier
Contact
- Gimex technische keramiek
- Grasbeemd 21
- 5705 DE Helmond
- +31 (0)345 574 255
- sales@gimex.nl
