Wie kann man die hervorragenden Eigenschaften von Aluminiumoxidkeramik ignorieren?

14.02.2025

Oxidkeramiken werden als Strukturwerkstoffe nicht nur in der Mechanik, Chemie, Elektronik, Energietechnik, im Umweltschutz, in der Luft- und Raumfahrt sowie in anderen Bereichen aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Isolations- und Antioxidationsfähigkeit weit verbreitet eingesetzt. Einige Oxidkeramiken, wie beispielsweise Al₂O₃, ZrO₂ und Glimmerglaskeramiken, finden aufgrund ihrer guten Biokompatibilität, chemischen Stabilität, Verschleißfestigkeit und Festigkeit seit den 1970er Jahren breite Anwendung als Biokeramiken. Beispiele hierfür sind künstliche Gelenke, Knochenschrauben, künstliche Mittelohrprothesen und Zahnimplantate. Insbesondere Al₂O₃-Matrix-Verbundkeramiken mit hoher Festigkeit, hoher Zähigkeit und Verschleißfestigkeit werden weltweit häufig als Biokeramiken, beispielsweise für künstliche Hüft- und Kniegelenke, eingesetzt.

Al₂O₃-Keramiken weisen hervorragende Eigenschaften auf. Dazu gehören hauptsächlich:

(a) hohe Härte (Mohs-Härte von 9), gute Verschleißfestigkeit;

b) Gute mechanische Festigkeit, die Biegefestigkeit beträgt üblicherweise bis zu 300 ~ 500 MPa;

(d) Hoher spezifischer Widerstand, gute elektrische Isolationsleistung, insbesondere ausgezeichnete Hochtemperaturisolation und Spannungsdurchschlagsfestigkeit, spezifischer Widerstand bei Raumtemperatur von 1015Ω·cm, Isolationsfestigkeit von 15kV/mm oder mehr;

(e) gute chemische Stabilität, Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Fluorwasserstoffsäure reagieren nicht mit Al2O3, viele komplexe Sulfide, Phosphide, Chloride, Nitride, Bromide reagieren nicht mit Al2O3;

(f) Gute Beständigkeit gegen Hochtemperaturkorrosion, gute Beständigkeit gegen Erosion durch geschmolzene Metalle wie Be, Sr, Ni, Al, V, Ta, Mn, Fe, Co und andere, auch gegenüber Erosion durch NaOH, Glas und Schlacke ist sie sehr beständig;

(g) Lichtdurchlässigkeit, können zu transparenten und lichtdurchlässigen Materialien verarbeitet werden.

Das japanische Unternehmen Kyocera hat eine Reihe von Aluminiumoxidkeramiken mit einem Al₂O₃-Gehalt von 70 bis 99,9 Gew.-% entwickelt, die als Strukturkeramiken, Elektronikkeramiken oder als Struktur-Funktions-Verbundwerkstoffe eingesetzt werden können. Tabelle 1 zeigt die Daten zur Rohdichte sowie zu den mechanischen, thermischen, elektrischen und chemischen Korrosionsbeständigkeiten der von Kyocera hergestellten Aluminiumoxidkeramiken unterschiedlicher Reinheit.

Gerade wegen der hervorragenden Eigenschaften von Al2O3-Keramiken ist ihr Anwendungsgebiet immer breiter gefächert; sie spielen eine wichtige Rolle im Maschinenbau, der Chemie, der Metallurgie, der Elektronik, der Energiewirtschaft, dem Umweltschutz, der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie sowie bei Fahrzeugen mit neuen Antrieben und anderen Branchen.

Fountyl Technologies PTE Ltd. mit Sitz in Singapur blickt auf fast 20 Jahre Erfahrung in der Halbleiterindustrie zurück und verfügt über umfassende Expertise in der Entwicklung und Fertigung von Keramik-Vakuumspannfuttern, Keramik-Endeffektoren, Luftschwebtischen, Keramik-Trägern und -Führungen etc. Dank eines etablierten Entwicklungs- und Prozessteams bietet Fountyl ein komplettes Spektrum an technischen Dienstleistungen für Hochleistungskeramikprodukte in der Halbleiterindustrie. Die hervorragende Ausstattung und Leistungsfähigkeit des Anlagensystems ermöglichen die Entwicklung von Prozessen in Kooperation, effiziente Evaluierung, hochwertige Implementierung, die Erfassung experimenteller Daten über den gesamten Prozess, detailliertes Prozessmanagement und erstklassigen Service.