I. Zusammensetzung und Reinheit
Hochreine Aluminiumoxidkeramik: Enthält über 99,91 % Al₂O₃ und ist praktisch frei von Verunreinigungen.
Standard-Aluminiumoxidkeramik: Klassifiziert nach dem Al₂O₃-Gehalt als 99%-Aluminiumoxid, 95%-Aluminiumoxid, 90%-Aluminiumoxid, 85%-Aluminiumoxid usw. Manchmal werden sogar Keramiken mit 80%- oder 75%-Al₂O₃ unter Standard-Aluminiumoxidkeramiken kategorisiert.
II. Leistungsvergleich
1. Härte
Hochreiner Typ: Rockwell-Härte von HRA 80-90, die zweithöchste Härte nach Diamant.
Standardausführung: Etwas geringere Härte, übertrifft aber dennoch die von normalem Stahl deutlich.
2. Verschleißfestigkeit
Hochreiner Typ: Außergewöhnliche Verschleißfestigkeit, 266-mal höher als bei Manganstahl und 171,5-mal höher als bei hochchromhaltigem Gusseisen.
Standardtyp: Gute Verschleißfestigkeit, jedoch geringer als beim hochreinen Typ.
3. Hochtemperaturbeständigkeit
Hochreiner Typ: Sintertemperatur erreicht 1650–1990°C, geeignet für höhere Temperaturen.
Standardausführung: Niedrigere Sintertemperatur mit leicht reduzierter Hochtemperaturbeständigkeit.
4. Lichtdurchlässigkeit
Hochreiner Typ: Ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit mit einem Wellenlängenbereich von 1 bis 6 Mikrometern.
Standardtyp: Geringe Lichtdurchlässigkeit, hauptsächlich für undurchsichtige Bauteile verwendet.
5. Elektrische Eigenschaften
Hochreiner Typ: Geringe Hochfrequenzverluste und hervorragende Isolationseigenschaften.
Standardtyp: Gute elektrische Eigenschaften, jedoch schlechter als der hochreine Typ.
III. Anwendungsszenarien
1. Hochreine Aluminiumoxidkeramik
Elektronikindustrie: Wird für Substrate integrierter Schaltungen und Hochfrequenz-Isoliermaterialien verwendet.
Beleuchtungsindustrie: Herstellung von Natriumdampflampenröhren.
Glasindustrie: Ersetzt Platintiegel zum Schmelzen von Glas.
2. Standard-Aluminiumoxidkeramik
Maschinenbauindustrie: Herstellung von verschleißfesten Bauteilen wie Keramiklagern und -dichtungen.
Chemieingenieurwesen: Wird in korrosionsbeständigen Anlagen wie Rohrleitungen und Ventilen eingesetzt.
Elektrovakuumgeräte: 85 Keramik wird häufig in kritischen Bauteilen von Elektrovakuumgeräten eingesetzt.
IV. Kosten und Verarbeitung
Hochreine Aluminiumoxidkeramik: Höhere Kosten aufgrund hoher Reinheit und komplexer Herstellungsverfahren.
Standard-Aluminiumoxidkeramik: Vergleichsweise einfachere Fertigungsprozesse führen zu geringeren Kosten.
V. Zusammenfassung
Hochreine und Standard-Aluminiumoxidkeramik bieten jeweils spezifische Vorteile. Die Auswahl sollte die jeweiligen Anwendungsanforderungen und Budgetvorgaben berücksichtigen. Für Anwendungen, die außergewöhnliche Reinheit, Härte, Verschleißfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und elektrische Eigenschaften erfordern, sind hochreine Aluminiumoxidkeramiken die beste Wahl. Standard-Aluminiumoxidkeramiken hingegen bieten eine bessere Wirtschaftlichkeit in kostensensiblen Anwendungen, in denen die Leistungsanforderungen nicht extrem hoch sind.
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