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Poudre céramique

Keramische Werkstoffgruppen

Die hoch präzisen Komponenten von Ceramaret aus technischen Keramiken verbessern die Qualität und Lebensdauer Ihrer Produkte.

Keramikbauteile bieten in der Regel eine ausgezeichnete mechanische Beständigkeit, besondere Härte und Beständigkeit gegenüber Verschleiss und hohen Temperaturen bei relativ geringer Dichte. Darüber hinaus sind es ausgezeichnete elektrische und thermische Isolatoren. Aufgrund ihres inerten Charakters sind Keramiken beständig gegenüber chemisch aggressiven Medien und garantieren eine ausgezeichnete Biokompatibilität in den Bereichen Medizin und Ernährung. 

Im Vergleich zu anderen Materialien bieten Bauteile aus technischen Keramiken herausragende Materialeigenschaften und sorgen dadurch für eine hohe Performance der Baugruppen, in denen sie integriert werden.
 
 Entdecken Sie die Anwendungen von Ceramaret
 Die Vorteile von Keramik
Material characteristics 02.2024

Die Keramiken 

Aluminiumoxid (Al2O3)

Aluminiumoxid (Al2O3) höchster Reinheit (bis zu 99,9 %) hat eine hexagonal rhomboedrische Kristallstruktur, eine Korngrösse von 1 bis 5 Mikrometern, eine Dichte von 3,75 bis 3,95 g/cm³ und eine Härte bis 2000 Vickers.

Alumina AL2O3 Surface Structure
Haupteigenschaften von Aluminiumoxid Al2O3 :
  • Ausgezeichnete elektrische Isolation
  • Hohe Härte 
  • Druckfestigkeit
  • Hohe mechanische Beständigkeit
  • Geringe Wärmeleitfähigkeit 
  • Geringe Wärmedehnung
  • Ausgezeichnete Korrosions- und Verschleissbeständigkeit
  • Ausgezeichnete tribologische Eigenschaften
  • Hohe Biokompatibilität  
     
Aluminiumoxid  96% Al2O3 Eigenschaften                      Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert 
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.75
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße  µm 4±1 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 300
Weibull-Modul - 13
Druck MPa 2500
K1c MPa.m1/2 4
Young-Modul GPa 350
Poisson-Zahl - 0.23
Vickers-Härte Hv 1500
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 20
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 7.6
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 8.8
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1200
Edelgas °C 1200
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1.1015
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 1.108
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 17
Dielektrizitätskonstante - 8 (1MHz)
Tan δ - 5.10-3 (9GHz)
Aluminiumoxid 99.7% Al2O3 Eigenschaften                     Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.85
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Elfenbein
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm  4±2
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 400
Biegung bei 1000°C MPa
Weibull-Modul - 14
Druck MPa 3500
K1c MPa.m1/2 4
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl - 0.23
  Vickers-Härte Hv 1700
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 25
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 7.5
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 8.7
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1500
  Edelgas °C 1500
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1.1014
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 5.108
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 18
Dielektrizitätskonstante - 9 (1MHz)
Tan δ - 5.10-3 (9GHz)
Aluminiumoxid  99.9% Al2O3 Eigenschaften                     Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.95
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Elfenbein-weiss
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm  3±1 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 500
Weibull-Modul - 15
Druck MPa 4000
K1c MPa.m1/2 4
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl - 0.23
Vickers-Härte Hv 1900
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 30
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 7.5
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 8.5
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1500
Edelgas °C 1500
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 5.1014
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 5.108
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 9 (1MHz)
Tan δ   - 5.10-3 (9GHz)
Hipped Aluminiumoxid  99.9% Al2O3 Eigenschaften        Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.97
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Transluzent 
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm  3±1 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 550
Weibull-Modul - 16
Druck MPa 4000
K1c MPa.m1/2 5
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl - 0.23
Vickers-Härte Hv 1900
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 30
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 7.5
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 8.5
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1500
Edelgas °C 1500
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 5.1014
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 5.108
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 9 (1MHz)
Tan δ   - 5.10-3 (9GHz)

Zirkonoxid (ZrO2)

Itrium-stabilisiertes Zirkonoxid (ZrO2 + Y2O3) hat eine tetragonale Kristallstruktur, eine Korngrösse unter 0,5 Mikrometern, eine Dichte über 6,00 g/cm³ und eine Härte von etwa 1200 Vickers. Für einige Anwendungen, Cerium-stabilisiertes Zirkonoxid (ZrO2 + CeO2) oder Magnesium- stabilisiertes Zirkonoxid (ZrO2 + MgO) sind verwendbar.

Zirconia ZrO2 surface strucuture
Haupteigenschaften von ZrO2 :
  • Hohe mechanische Beständigkeit
  • Zähigkeit
  • Hohe Härte
  • Druckfestigkeit
  • Geringe Wärmeleitfähigkeit
  • Ausgezeichnete Korrosions- und Verschleissbeständigkeit
  • Ausgezeichnete tribologische Eigenschaften
  • Hohe Biokompatibilität
Zirkonoxid ZrO2-3Y-TZP Eigenschaften                       Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 6.06
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss/schwarz
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm  0.5±0.1 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 1200
Weibull-Modul - 10
Druck MPa 2200
K1c MPa.m1/2 8
Young-Modul GPa 210
Poisson-Zahl - 0.3
Vickers-Härte Hv 1200
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 2.5
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 10
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 11.7
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.4
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1.1012
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 104
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 29 (1MHz)
Tan δ - 2.10-3 (1GHz)
Hipped Zirkonoxid ZrO2-3Y-TZP Eigenschaften          Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 6.07
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm  0.5±0.1 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 1700
Weibull-Modul - 18
Druck MPa 2000
K1c MPa.m1/2 9
Young-Modul GPa 210
Poisson-Zahl - 0.3
Vickers-Härte Hv 1300
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 2.5
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 10
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 11.7
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.4
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1.1012
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 104
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 29 (1MHz)
Tan δ - 2.10-3 (1GHz)
Zirkonoxid ZrO2-Mg-PSZ Eigenschaften                       Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 5.74
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Orangefarben
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 20±5 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 400
Weibull-Modul - 25
Druck MPa 1600
K1c MPa.m1/2 8
Young-Modul GPa 210
Poisson-Zahl - 0.3
Vickers-Härte Hv 1200
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 3
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 10
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 11
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.4
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 850
Edelgas °C 850
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 5.1012
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 105
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 27 (1MHz)
Tan δ - 2.10-3 (1GHz)
Zirkonoxid ZrO2-Ce-TZP Eigenschaften                       Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 6.2 
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - hellgelb 
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 1±0.5 
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 600
Weibull-Modul - 10
Druck MPa 2000
K1c MPa.m1/2 8
Young-Modul GPa 200
Poisson-Zahl - 0.25
Vickers-Härte Hv 800
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 3.5
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 9
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 10
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 500
Edelgas °C 500
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 5.1013
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 106
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 25
Dielektrizitätskonstante - 30 (1MHz)
Tan δ - 1.10-3 (1MHz)

Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Verbundwerkstoffe

  • Verbundwerkstoffe, in der Regel aus 80 % 3Y-TZP / 20 % Al2O3  (ATZ) oder 90 % Al2O3 / 10 % 3Y-TZP (ZTA), vereinen die Eigenschaften von hoch reinem Aluminiumoxid und Zirkonoxid zu einer Kombination aus den besten Eigenschaften jedes Materials.
     
ATZ surface strucuture
Haupteigenschaften von Aluminiumoxid-verstärktem Zirkonoxid (ATZ):

  • Härte
  • Verschleissbeständigkeit
  • Hohe Alterungsbeständigkeit
  • Mechanische Beständigkeit und Zähigkeit vergleichbar mit 3Y-TZP    
     
ATZ 80%3Y-TZP-20%Al2O3 Eigenschaften                          Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 5.40
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 0.5±0.1
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 1000
Weibull-Modul - 15
Druck MPa 2500
K1c MPa.m1/2 5
Young-Modul GPa 250
Poisson-Zahl - 0.26
Vickers-Härte Hv 1400
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 10
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 9
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.5
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ   -
Hipped ATZ 80%3Y-TZP-20%Al2O3 Eigenschaften             Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 5.43
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 0.5±0.1
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 1000
Weibull-Modul - 15
Druck MPa 2500
K1c MPa.m1/2 5
Young-Modul GPa 250
Poisson-Zahl - 0.26
Vickers-Härte Hv 1400
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 10
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 9
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.5
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ   -
ZTA2 ATZ surface strucuture
Haupteigenschaften von Zirkonoxid-verstärktem Aluminiumoxid (ZTA):
 
  • Hohe mechanische Festigkeit des Aluminiumoxids durch Phasentransformation der Zirkonoxidkörner im Gefüge.
  • Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit
  • Keine Alterung  
     
ZTA 90%Al2O3-10%3Y-TZP Eigenschaften                         Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 4.13
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Weiss
Struktur - Polykristal
  Durchschnittliche Korngröße µm  3±1
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 600
Weibull-Modul - 17
Druck MPa 4000
K1c MPa.m1/2 5
Young-Modul GPa 380
Poisson-Zahl - 0.25
Vickers-Härte Hv 1800
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 20
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 8
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1014
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 109
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante - 10 (1MHz)
Tan δ   -
  • Plateletverstärkte Aluminium-Zirkonoxid-Verbundwerkstoffe (Alumina Platelet Toughened Zirconia APTZ) sind besondere ATZ, bei denen das Aluminiumoxid in Plättchenform vorliegt. Zudem ist das Zirkonoxid mit Cerium stabilisiert (anstelle des herkömmlichen Yttriums).
ZTA2 ATZ surface strucuture

Haupteigenschaften von APTZ HT (Alumina Platelet Toughened Zirconia High Toughness):

  • Stoßfestigkeit
  • Hohe Zähigkeit
  • Härte

Ce-Y stabilised Zirconia 85%3Y-TZP-15%Al2O3 Eigenschaften                  Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 5.70
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Braun
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 0.5±0.1
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 1000
Weibull-Modul - 15
Druck MPa 2500
K1c MPa.m1/2 12
Young-Modul GPa 250
Poisson-Zahl - 0.26
Vickers-Härte Hv 1200
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ -
 Note : Shock resistant    

Siliziumkarbid

Siliziumkarbid

Polykristallines Siliziumkarbid (SiC) kann die Eigenschaften keramischer Werkstoffe auf Oxidbasis in speziellen Einsatzbereichen wie Hochtemperaturanwendungen, Verschleissteilen, elektronischen und optoelektronischen Bauelementen übertreffen.

Silicium Carbide surface strucuture

Haupteigenschaften von Siliziumkarbid:

  • Geringes Gewicht
  • Extreme Härte
  • Hohe Ermüdungsbeständigkeit
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit
  • Geringer Ausdehnungskoeffizient
  • Hohe chemische Trägheit
     
sSiC Eigenschaften                                                           Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.1
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Schwarz
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm -
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 400
Weibull-Modul - 12
Druck MPa 2000
K1c MPa.m1/2 4
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl - 0.15
Vickers-Härte Hv 2200
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 100
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 3.5
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 5
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.6
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1400
Edelgas °C 1800
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 5.107
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 1.101
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 0
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ   - 4.10-3 (1GHz)

Siliziumnitrid

Siliziumnitrid

Polykristallines Siliziumnitrid (Si3N4) kann die Eigenschaften keramischer Werkstoffe auf Oxidbasis in speziellen Einsatzbereichen wie Hochtemperaturanwendungen, Verschleissteilen, elektronischen und optoelektronischen Bauelementen übertreffen.

Silicium Carbide surface strucuture

Haupteigenschaften von Siliziumnitrid:

  • Geringes Gewicht
  • Extreme Härte
  • Hohe Ermüdungsbeständigkeit
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit
  • Geringer Ausdehnungskoeffizient
  • Hohe chemische Trägheit
     
Si3N4 Eigenschaften                                                          Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.21
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Grau
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm -
 
Mechanisch
Biegung bei 20°C MPa 850
Weibull-Modul - 16
Druck MPa 3000
K1c MPa.m1/2 7
Young-Modul GPa 300
Poisson-Zahl - 0.25
Vickers-Härte Hv 1600
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 20
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 3.2
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1 4.3
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.7
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1300
Edelgas °C 1600
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 1.1014
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm 1.1010 
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1 19
Dielektrizitätskonstante - 8 (1MHz)
  Tan δ   -  

Rubin und Saphir

Rubin und Saphir

Synthetischer Rubin und Saphir sind monokristalline Aluminiumoxide. Saphir quasi rein (mehr als 99,99 % Al2O3), Rubin gefärbt durch Beimischung von etwas Chromoxyd (CrO3). Beide haben eine hexagonal rhomboedrische Kristallstruktur, eine Dichte von 3,99 g/cm³ und einen Wasser-Adsorptionskoeffizienten von 0 %.

Saphire surface strucuture

 Haupteigenschaften von synthetischem Rubin und Saphir: 

  • Hohe Härte und mechanische Beständigkeit
  • Ausgezeichnete Verschleissbeständigkeit
  • Sehr geringer Reibungskoeffizient
  • Chemische Trägheit
  • Gute Wärmeleitfähigkeit
  • Perfekte elektrische Isolation

Ausserdem ist Saphir im ultravioletten, sichtbaren und nahen Infrarotbereich optisch transparent.

Rubin / Saphir Eigenschaften                                         Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.99
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - transparent/rot
Struktur - Monokristall
  Durchschnittliche Korngröße µm -
 
Mechanisch Biegung bei 20°C MPa 200
Biegung bei 1000°C MPa
Weibull-Modul -
Druck MPa 2000
K1c MPa.m1/2
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl -
Vickers-Härte Hv 2000
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1
20-400°C 10-6.k-1 6
20-600°C 10-6.k-1
20-1000°C 10-6.k-1
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.4
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1500
Edelgas °C 1500
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 109
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ -
Hipped Polykristalliner Rubin Eigenschaften               Werkstoffdatenblatt (pdf)

 Einheit Wert
Allgemein
Dichte g.cm-3 3.99
Wasseradsorption % 0
Gasdurchlässigkeit % 0
Farbe - Rubin 
Struktur - Polykristall
  Durchschnittliche Korngröße µm 3±1 
 
Mechanisch Biegung bei 20°C MPa 600
Weibull-Modul -
Druck MPa 4000
K1c MPa.m1/2 4
Young-Modul GPa 400
Poisson-Zahl - 0.23
Vickers-Härte Hv 2000
 
Thermisch
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C W.m-1.k-1 30
Wärmeleitfähigkeit bei 1000°C W.m-1.k-1
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient
20-100°C 10-6.k-1 7.5
20-400°C 10-6.k-1
20-600°C 10-6.k-1 8
20-1000°C 10-6.k-1 8.5
Spezifische Wärme bei 20°C kJ.kg-1.k-1 0.9
Maximale Einsatztemperatur
Sauerstoff °C 1000
Edelgas °C 1000
 
Elektrisch
Spezifischer Widerstand bei  25°C Ω.cm 109
Spezifischer Widerstand bei 400°C Ω.cm
Dielektrischer Widerstand kV.mm-1
Dielektrizitätskonstante -
Tan δ -
Formen und Sintern