Aluminiumoxidkeramiken finden aufgrund ihrer Vorteile wie hoher Härte und starker chemischer Beständigkeit in vielen Bereichen breite Anwendung. Ihre Sprödigkeit schränkt jedoch ihren Einsatzbereich ein. Mit der Entwicklung von gehärteter Aluminiumoxidkeramik konnte dieses Problem effektiv gelöst werden.
Gehärtete AluminiumoxidkeramikDie Zähigkeit kann auf verschiedene Weise erhöht werden. Gängige Methoden sind die Zirkonoxid-Verstärkung, bei der die Zähigkeit durch Zugabe von ZrO₂ zu Aluminiumoxid und Nutzung des Phasenübergangs und anderer Mechanismen deutlich verbessert wird; die Whisker- und Faserverstärkung durch Zugabe von SiC-, Si₃N₄-Whiskers oder C-, SiC-Fasern, um die Rissausbreitungskanäle zu vergrößern und die Bruchenergie zu reduzieren; sowie die Partikelverstärkung durch Zugabe von Partikeln mit hohem Elastizitätsmodul wie SiC und TiC, um Risse abzulenken und zu verzweigen.
Die Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit von gehärteten Aluminiumoxidkeramiken werden deutlich verbessert. Beispielsweise kann die Biegefestigkeit von mit Zirkonoxid gehärteten Aluminiumoxidkeramiken 480 MPa und die Schlagzähigkeit 7 MPa·m1/2 erreichen.
Im medizinischen Bereich wird es aufgrund seiner guten Biokompatibilität und hohen Härte zur Herstellung von Zahnimplantaten und künstlichen Gelenken eingesetzt, wodurch Komplikationen reduziert werden können. In der Halbleiterindustrie dient es als Substrat für die Gehäuse von Bauelementen, beispielsweise in IGBTs für Elektrofahrzeuge, aufgrund seiner hervorragenden Wärmeableitung, Isolationsfähigkeit und mechanischen Festigkeit. Bei Schneidwerkzeugen bleibt es auch bei hohen Temperaturen stabil und ermöglicht die Bearbeitung von Gusseisen und Legierungen. Gehärtete Aluminiumoxidkeramiken überzeugen durch ihre hervorragenden Eigenschaften in immer mehr Anwendungsgebieten. Chemshun Ceramics liefert gehärtete Aluminiumoxidkeramiken mit höchster Abrieb- und Schlagfestigkeit für Schüttguthandhabungssysteme.
Veröffentlichungsdatum: 28. Februar 2025