Keramische Werkstoffe

Als keramische Werkstoffe bezeichnet man nichtmetallische Werkstoffe anorganischer Zusammensetzung, die aus Keramikpulver gepresst und anschließend zu Rohlingen gebrannt werden. Ihren zahlreichen Vorteilen wie großer Härte, Temperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit stehen allerdings auch Nachteile gegenüber: Die große Härte und Sprödigkeit macht sie empfindlich gegen Schlageinwirkung. Da sie nicht verformbar sind, können sie keine großen Zugbelastungen tragen. Daher verwendet man sie meist als Bauteile für Sonderaufgaben oder als Hochlast-Bauteil in Kombination mit anderen Werkstoffen, wie beispielsweise bei den keramischen Beschichtungen. Typische Beispiele für diese Kombinationen sind etwa Hochleistungsbremsscheiben aus Keramik oder keramische Lagerschalen für Stahlwalzen. Es gibt unterschiedliche Keramiksorten, die sich je nach Eigenschaften für verschiedene Zwecke einsetzen lassen. Silikatkeramik beispielsweise, auch technisches Porzellan genannt, ist kostengünstig herstellbar und besitzt gute mechanische Eigenschaften. Seine elektrischen Eigenschaften machen die Silikatkeramik zum Standardwerkstoff für viele Zwecke bei denen es auf die Isolatoreigenschaften ankommt. Beispiele sind keramische Heizelemente in elektrischen Heizungen und Isolatoren in Maschinen, Schaltern und Lampen. Weitere Gruppen sind die Oxidkeramik (hier ist vor allem Aluminiumoxid als wichtigster Sinterwerkstoff dieser Gruppe zu nennen), die Nichtoxidkeramik (z.B. Siliziumcarbid und Siliziumnitrid) und die Kohlenstoffkeramik. Letztere umfasst Verbundwerkstoffe aus Keramik auf Carbidbasis und Kohlenstoff. Mit dieser Kombination erreicht man höchste Belastbarkeit bei Zug- und Druckkräften sowie enorme Verschleißfestigkeit.