Welche Faktoren beeinflussen die Hochtemperaturbeständigkeit verschleißfester Keramiken?

Als wichtiger Bestandteil des industriellen Verschleißschutzes steht die Hochtemperaturbeständigkeit verschleißfester Keramiken seit jeher im Fokus der Forschung. Insbesondere bei Betriebsbedingungen mit großen Temperaturschwankungen oder hohen Umgebungstemperaturen ist die Wahl des richtigen Typs verschleißfester Keramik und der korrekten Installationsmethode von großer Bedeutung für eine sichere Produktion, Energieeinsparung und hohe Effizienz. Doch welche Hauptfaktoren beeinflussen die Hochtemperaturbeständigkeit verschleißfester Keramiken?

1. Materialreinheit verschleißfester Keramiken: Bei den häufig erwähnten verschleißfesten Keramiken handelt es sich meist um Aluminiumoxid-Keramiken. Die Reinheit des Aluminiumoxids hat direkten Einfluss auf die Hochtemperaturbeständigkeit dieser Keramiken. Aluminiumoxid-Keramiken werden bei einer hohen Temperatur von 1700 °C gesintert und weisen eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit auf. In der Praxis führt eine geringe Aluminiumoxid-Reinheit jedoch dazu, dass die Keramik andere Elemente enthält. Aufgrund dieser unterschiedlichen Eigenschaften zeigen die Materialien bei hohen Temperaturen oder plötzlichen Temperaturwechseln ein verändertes Wärmeausdehnungs- und -kontraktionsverhalten. Bei langsamen oder kleinen Temperaturänderungen ist dieser Effekt kaum wahrnehmbar. Bei drastischen Temperaturänderungen oder hohen Temperaturen von 800, 900 oder gar 1000 °C hingegen hat er erhebliche Auswirkungen, und es müssen Keramiken mit höherer Reinheit ausgewählt werden.

 2. Montageverfahren: Das Montageverfahren für verschleißfeste Keramik hat direkten Einfluss auf deren Hochtemperaturbeständigkeit. Beispielsweise beträgt die maximale Temperaturbeständigkeit herkömmlicher Keramikkleber etwa 150 °C. Hochtemperaturkleber können diese Temperatur zwar auf 200 °C erhöhen, jedoch wird die Viskosität des Klebers beeinträchtigt, was zum Ablösen der Keramik führen kann. Im Vergleich dazu halten Keramiken, die mittels Bolzenschweißen oder Schwalbenschwanzverbindungen montiert werden, Temperaturen von bis zu 750 °C stand. Das einstückig geformte, verschleißfeste Keramikrohr reduziert somit die Abhängigkeit der Temperaturbeständigkeit von der Montagemethode erheblich.

 3. Mit Keramik veredelte Werkstoffe: Keramik wird häufig in Kombination mit anderen Werkstoffen wie Metallen, Gummi usw. verwendet. Bei der Beurteilung der Hochtemperaturbeständigkeit verschleißfester Keramik muss in diesem Fall die Temperaturbeständigkeit des Verbundwerkstoffs berücksichtigt werden. Keramik-Gummi-Verbundwerkstoffe sind beispielsweise für den Einsatz bei hohen Temperaturen ungeeignet.

 Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es drei Hauptfaktoren gibt, die die Hochtemperaturbeständigkeit von verschleißfesten Keramiken beeinflussen. Daher müssen diese Faktoren bei der Auswahl verschleißfester Keramiken umfassend berücksichtigt werden.