Was sind Feinkeramiken? Hochwertige Materialien in CMF

Feinkeramik bezeichnet Keramiken, die nicht direkt aus natürlichen mineralischen Rohstoffen, sondern aus sorgfältig ausgewählten, hochreinen chemischen Produkten hergestellt werden. Ihre Fertigung und Verarbeitung erfolgen durch präzise Kontrolle der chemischen Zusammensetzung, der Mikrostruktur und der Korngröße. Die Herstellungsmethode ermöglicht eine einfache Strukturierung und präzise Fertigung und führt zu hervorragenden Eigenschaften (thermischer, elektronischer, magnetischer, optischer, chemischer, mechanischer usw.). Die Mikrostruktur von Feinkeramik zeichnet sich durch das gleichzeitige und gleichmäßige Vorhandensein und die Verteilung dreier Komponenten aus: kristalline Phase, Glasphase und Poren.

Nach ihren funktionalen Einsatzmöglichkeiten lassen sich Feinkeramiken in drei Hauptkategorien einteilen: Strukturkeramik, Elektronikkeramik und Biokeramik.

1. Strukturkeramik
Strukturkeramiken sind hochentwickelte Keramikwerkstoffe mit hervorragenden mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften wie hoher Temperaturbeständigkeit, Erosionsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hoher Härte, hoher Festigkeit und geringer Kriechgeschwindigkeit. Sie werden häufig in verschiedenen Bauteilen eingesetzt. Strukturkeramiken zeichnen sich durch Eigenschaften wie hohe Festigkeit, Härte, Isolationsfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturfestigkeit aus. Daher weisen sie in bestimmten Umgebungen oder technischen Anwendungen eine hohe Stabilität und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf. Ihr Anwendungsbereich in der Werkstoffindustrie erweitert sich stetig, und ihr Marktwachstumspotenzial ist sehr hoch. Derzeit werden sie hauptsächlich zur Herstellung verschleißfester Bauteile wie Lager verwendet.

2. Elektronische Keramik
Elektronische Keramik, auch als Keramik für die Elektronikindustrie bekannt, unterscheidet sich grundlegend von allgemeiner elektrischer Keramik hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung, Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften. Diese Unterschiede resultieren aus einer Reihe spezieller technischer Anforderungen der Elektronikindustrie an elektronische Keramik. Zu den wichtigsten zählen hohe mechanische Festigkeit, Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und Feuchtigkeit, Strahlungsbeständigkeit, ein breites Spektrum an Dielektrizitätskonstanten, ein geringer dielektrischer Verlustfaktor, ein einstellbarer Temperaturkoeffizient der Kapazität (bzw. eine einstellbare Kapazitätsänderungsrate), hohe elektrische Festigkeit und Isolationswiderstand sowie ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit.

Elektronische Keramik hat eine vielversprechende Zukunft, und die wichtigsten Trends der Zukunft liegen in den folgenden Aspekten.
1) Technologische Integration.
Aufbauend auf dem ursprünglichen Verfahren wird die Herstellungstechnologie elektronischer Keramikmaterialien mit modernen, fortschrittlichen Prozessen kombiniert. Die Integration mehrerer Technologien stellt dabei einen neuen Entwicklungstrend dar. So haben beispielsweise die Nanokeramik-Herstellungstechnologie und nanoskalige Keramikrohstoffe, die Schnellformungs- und Sintertechnologie sowie die nasschemische Synthese die Grundlage für die Entwicklung leistungsstarker elektronischer Keramikmaterialien geschaffen. Mit dem Trend zu Multifunktionalität, hoher Integration, vollständiger Digitalisierung und Kostensenkung hat dies die Entwicklung miniaturisierter, funktional integrierter, chipähnlicher und kostengünstiger elektronischer Bauteile maßgeblich vorangetrieben.

2) Funktionale Kompositbildung.
Mit zunehmendem Wettbewerb auf dem Informationsmarkt haben elektronische Keramikbauelemente mit nur einer Funktion allmählich an Wettbewerbsfähigkeit verloren. Die Kombination von Keramik, Halbleitern und Metallen zu elektronischen Verbundkeramiken bildet die Grundlage für die Entwicklung vielfältiger elektronischer Komponenten. Sie ist ein effektiver Weg zur Entwicklung intelligenter und empfindlicher Materialien und bietet zudem wichtige technische Unterstützung für die Integration von Bauelementen und Materialien.

3) Strukturelle Miniaturisierung.
Die Integration elektronischer Keramikmaterialien in die Mikroskopie schreitet voran, und ihr Forschungsspektrum erweitert sich stetig. Basierend auf der Miniaturisierung und der hohen Leistungsfähigkeit elektronischer Keramik zeichnet sich ein Trend ab, wie beispielsweise die gemeinsame Anwendung von Miniaturisierungstechnologie und keramischer Dünnschichttechnologie zur Herstellung effizienter Mikrobauteile für die Informationssteuerung. Dieser Entwicklungstrend zielt auf die Verkleinerung elektronischer Keramikmechanismen und -bauteile ab. Die Miniaturisierung, geringe Größe und Chip-ähnliche Bauweise sind wichtige Indikatoren für die Wettbewerbsfähigkeit der Forschung und Entwicklung elektronischer Komponenten auf dem Markt. Daher wird die Verbesserung der Eigenschaften keramischer Materialien aus materialwissenschaftlicher Sicht sowie die Entwicklung der keramischen Nanotechnologie und verwandter Prozesse zu einer zentralen Herausforderung in der Forschung zu keramischen Materialien und deren fortschrittlichen Herstellungstechnologien.

4) Umweltfreundlichkeit und Unschädlichkeit.

Mit der nachhaltigen Entwicklung der menschlichen Gesellschaft und dem wachsenden Bewusstsein für Umweltschutz werden neue, umweltfreundliche elektronische Keramiken eine wichtigere Rolle spielen und ein breiteres Anwendungsgebiet in unserem Leben haben.

3. Biokeramiken
Biokeramiken bezeichnen keramische Werkstoffe, die für spezifische biologische oder physiologische Funktionen eingesetzt werden, d. h. keramische Werkstoffe, die direkt im menschlichen Körper verwendet werden können oder in direktem Zusammenhang mit Biologie, Medizin, Biochemie usw. stehen. Beispielsweise sind die bekannten künstlichen Keramikzähne ein weit verbreitetes Produkt der Biokeramik.

Formgebungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren für Feinkeramik
Die Formgebungsprinzipien von Feinkeramik ähneln in vielerlei Hinsicht denen von Kunststoff- und Metallformverfahren. Zu den gängigen Verfahren zählen derzeit: Walzprofilieren, Spritzgießen, Blechextrusion, Extrusionsformen (Extrusionsformen oder Extrusionsformen, 3D-Druck, Schaumformen usw.).

•Zu den derzeit gebräuchlichen Oberflächenbehandlungsverfahren für Feinkeramik gehören: PVD-Verfahren, Polieren (einschließlich Ultraschallpolieren), AF, Lasergravur, Glasieren, Lackieren, Sandstrahlen, Saphirlinseneinbettungsverfahren, NCVM-Verfahren, Schleifen und Ausdünnen, Fotolithografie, Siebdruck, Wassertransferdruck und Stanzen.

Fountyl Technologies fertigt keramische Strukturbauteile. Dieser Begriff umfasst verschiedene komplexe Formen und Materialien wie Aluminiumoxid-, Zirkonoxid-, Siliziumnitrid-, Aluminiumnitrid-, Siliziumkarbid- und poröse Keramik. Die aus hochreinen keramischen Rohmaterialien hergestellten Strukturbauteile werden durch Trocken- oder Kaltisostatpressen, Hochtemperatursintern und präzise Bearbeitung gefertigt und zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Isolationseigenschaften aus.