Keramik

Question 1

Keramik per definitionem

Answer 1

anorganisch, nichtmetallisch, komplexe ionische/metallische Verbindungen

Question 2

Beispiele für Feinkeramik vs. Grobkeramik

Answer 2

Fein: Porzellan, Fließen, technische Keramik
Grob: Ziegel, Klinker, Feuerfestwerkstoffe

Question 3

In welche 3 Kategorien unterscheidbar nach chemischer Zusammensetzung?

Answer 3

Silikatkeramik (SiO2/Si-Basis)
Oxidkeramik (Basis O2 und Metall)
Nichtoxidkeramik (C, N, B und Metall)

Question 4

Unterteilung Keramik nach Anwendung (vgl. Werkstoffeinsatz allgemein)

Answer 4

Strukturkeramik (mech. Eigenschaften)

Funktionskeramik (Isolator, Hitzebeständig…)

Question 5

Tolle Eigenschaften von Keramiken

Answer 5

niedrige Dichte, hart, verschleißbeständig, korrosionsbeständig, temperaturbeständig, isolierend

Question 6

Was sind Silikatkeramiken im Gegensatz zu Oxid/Nichmhtoxidkeramiken?

Answer 6

Silikat: natürliche Rohstoffe

Question 7

Bei welchen Temperaturen werden einphasige Materialien gesintert?

Answer 7

ca 0,8 Tkf

Question 8

Was für Massendinger braucht man für das Gießen, Extrudieren/Spritzgießen, Pressen?

Answer 8

Gießen: Suspensionen
E/S: Formmassen
Pressen: Granulate

Question 9

Beim Sintern bleiben oft Porösitäten übrig. Wie können die verringert werden?

Answer 9

Vakuum, Heißpressen, Flüssigphasensintern mit Hilfsmitteln, feine Pulver

Question 10

Der Grünling wird verglüht, dann gesintert. Wie heißen die Bearbeitungsschritte der Fertigung und was sollte man beachten?

Answer 10

Vor den verglühen: Grünbearbeitung
Vor dem Sintern: Weißbearbeitung
Nach dem Sintern: Hartbearbeitung (teuer, vermeiden)

Question 11

Woraus bestehen Silikatkeramiken und wo werden sie warum eingesetzt?

Answer 11

Kristalline Phasen und Glasphase aus wesentlich SiO2

Isolatoren, Gehäuse Wärmetechnik, Katalysatoren, Feuerfest - weil billig (niedrige Temp, Rohstoffe überall)

Question 12

Beispiele für Silikatkeramiken

Answer 12

Mullit, Cordierit, Porzellan, Steatit

Question 13

Woraus bestehen Oxidkeramiken?

Answer 13

einphasige/einkomponentige Metalloxide, glasphasearm/-frei

Question 14

Was sind wichtige Oxidkeramiken?

Answer 14

Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid
Aluminiumtitanat, Bleizirkonattitanat
Dispersionskeramik ZTA

Question 15

Wo werden Oxidkeramiken eingesetzt?

Answer 15

Funktionswerkstoff in E-Technik

und als Strukturwerkstoff wegen Verschleiß, Korrosion, Temperatur

Question 16

Tolle Eigenschaften von Al2O3

Answer 16

Dichte für Keramik gutes Preis/Leistung, Anwendung überall

Question 17

Zirkoniumoxid ist fast so wichtig wie Al2O3. Aber was ist nice-to-know?

Answer 17

Allotrop, monoklin/tetragonal/kubisch. Wegen Volumenänderung können keine Bauteile aus reinem ZrO2 hergestellt werden

Question 18

Was ist FSZ und PSZ

Answer 18

Fully/Partially Stabilized Zirkonia. Dadurch wird die kubische Phase (eigentlich ab 2350C) auf RT stabilisiert

Question 19

Was ist der Königsweg zwischen Al- und Zr-Oxid?

Answer 19

ZTA (Al mit bis zu 10% Zr), bessere Biegefestigkeit als Al und bessere Härte/Temp als Zr

Question 20

Woraus bestehen Nichtoxidkeramiken?

Answer 20

Bor/C/N und Silizium

Question 21

Was ist toll an Nichtoxidkeramiken?

Answer 21

kovalente Bindungen, daher hohe Festigkeit, Temp. und so

Question 22

Wie lauten die wichtigsten Nichtoxidkeramiken?

Answer 22

Si-Karbid, Si-Nitrit (hammergeil), Al-Nitrid, Borkarbid, Bornitrid

Question 23

Was ist Graphit?

Answer 23

hexagonale Schichten mit überwiegend kovalenten Bindungen

Question 24

Was ist ein Diamant?

Answer 24

kubisches Gitter, jedes Atom von 4 weiteren kovalent umgeben

Question 25

Was ist besonders an den Graphitschichten?

Answer 25

el. Leitfähigkeit richtungsabhängig, therm. Ausdehnung parallel leicht negativ, senkrecht positiv

Question 26

Anwendung von Graphit

Answer 26

Gleitlager, Elektroden, feuerfeste Steine, Festschmierstoff

Question 27

Eigenschaften Diamant

Answer 27

8000HV, 3,5 Dichte, el. sehr isolierend, thermodynamisch nur bei hohen Drücken stabil