Extraharte Materialien
Manche Materialien lassen sich nicht mit herkömmlichen Werkzeugen wie Bohrern, Fräsen oder Reibahlen bearbeiten…
Angesichts der Härte dieser Materialien, lässt sich das Abtragen von Materie nur mithilfe von Werkzeugen aus Diamant oder einer diamantstaubhaltigen Schneideflüssigkeit durchführen. Diese Materialien sind demnach sehr hart, widerstehen der Abnutzung und besitzen eine ausgezeichnete chemische Trägheit.
Diese Bezeichnung beinhaltet Korund oder Saphir, synthetische Rubine, Keramik und Hartmetalle.
Synthetischer Saphir
Rein chemisches Aluminiumoxid stellt die Basis von synthetischem Korund oder Saphir. Es wird aus einem Salz gewonnen, Ammoniumalaun, das nach einem langen Transformationsprozess zu einem staubfeinen und leichten Pulver wird, das aus sehr feinen Kristallen, ähnlich wie Mikron, besteht. Die Synthese wird hauptsächlich mittels des Verneuil-Verfahrens durchgeführt (siehe Anhang). So erhält man eine ‘Boule’ von einer maximalen Grösse von 70 bis 75 mm Durchmesser und 300 bis 400 mm Länge, diese Werte sind nicht kumulierbar.
Je nach Bedarf kann man farbige Boules herstellen, wobei es genügt, dem Aluminiumoxid-Pulver ein Metalloxid beizumischen. Chrom ergibt die Färbung von Rubin, Eisen und Titan die des gelben Saphirs.
Monokristalliner Saphir zeigt eine einzigartige Kombination von Eigenschaften
- Hohe mechanische Resistenz
- Hohe thermische Stabilität
- Sehr gute Wärmeübertragung
- Hohe optische Transmission im ultravioletten, im sichtbaren und im infraroten Bereich
- Sehr hohe Abrasionsresistenz
- Chemische Trägheit
- Null Porosität
- Sehr hohe elektrische Isolation
- Höchster Härtegrad nach dem Diamanten
Die Keramiken
Die Produkte aus Keramikoxid werden aus reinen Metalloxiden unter Anwendung von Keramikmethoden hergestellt. Die gängigsten Oxide sind: Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid, etc. Sie besitzen alle das Charakteristikum eines sehr hohen Schmelzpunktes von über 2000 °C.
Oxide in Pulverform, ohne permanentes oder flüssiges Bindemittel, werden durch Giessen, Formen mittels Einspritzen, Trockenpressung oder Extrusion und durch isostatische Pressung mit anschliessender Sinterung bei Temperaturen von 1600°C bis 1900°C in Form gebracht.
Abgesehen von ihrer hohen Feuerbeständigkeit, besitzen Keramikoxide zahlreiche technische Eigenschaft, wie etwa:
- Resistenz gegenüber chemischen Angriffen
- Hohe elektrische Resistenz
- Schwacher dielektrischer Verlust
- Hohe mechanische Resistenz
- Hohe Abrasionsresistenz
Typen von aus Saphir und Keramik gefertigten Teilen
