Keramik auf Basis von Aluminiumoxid ist ohne Zweifel das meistgenutzte der fortschrittlichen Keramikwerkstoffe von PFC. Aluminiumoxid, AL2O3, ist ein führender Konstruktionswerkstoff. Es bietet eine Mischung von exzellenten elektrischen und mechanischen Eigenschaften und damit auch ein breites Spektrum von Funktionen.

Aluminiumoxid kann in einer Vielzahl von Reinheitsgraden hergestellt werden – Zusatzstoffe werden zur Verbesserung der Materialeigenschaften genutzt. Keramische Prozessverarbeitung kann durch Net-Shape-Formung oder –bearbeitung eine Menge verschiedener Größen und Formen der Komponenten liefern. Weiterhin kann es durch Hartlötung oder Metallisierung mit anderen Keramik – oder Metallmaterialien verbunden werden.

Es ist dabei wichtig, ein umfangreiches Wissen über die Mischverhältnisse dieser Eigenschaften zu besitzen. Deswegen hat PFC die Merkmale und das Verhalten von unseren Aluminiumoxidprodukten studiert um Ihnen den hochwertigsten Komponenten zu liefern.

Der Reiz von Aluminiumnitrid liegt in seiner effektiven Elektroisolierung in Verbindung mit seiner enormen Wärmeleitfähigkeit. Die Anwendungsgebiete liegen dabei hauptsächlich im Elektrobereich, in welchem Wärmeabfuhr notwendig ist.

Es kann durch Sintern, Trockenpressen oder Warmpressen mit einsetzbarer Sinterbehandlung erzeugt werden.

ANMERKUNG: Der Werkstoff erleidet Oberflächenoxidation bei Temperaturen über 700°C.

PFC’s Alumosilikat ist ein Hochtemperatur-Präzisionskeramikmaterial, welches im Grünzustand hergestellt wird und danach zu einem stabilen, starken Keramikmaterial mit dichter Dimensionsbelastbarkeit gebrannt wird

Auch wichtig sind seine dielektrische und mechanische Kondition und seine Stabilität inmitten von verringerter thermischer Ausdehnung. Weitere Vorteile sind die Beständigkeit gegen Oxidation, Chemikalien und Abnutzung.

Diese Methode von kontrollierter und exakter Wärmebehandlung macht anspruchsvolle keramische Teile möglich, die durch alternative Herstellungstechniken nicht verfügbar gemacht werden können. Werkzeug ist größtenteils unnötig – deswegen ist dieser Prozess perfekt für maßgeschneiderte Designs und Prototypen.

Bariumtitanat ist ein ferroelektrisches keramisches Material mit piezoelektrischen Eigenschaften und einem fotorefraktiven Effekt. Bariumtitanat kann in Form von weißem Pulver, transparenten großen Kristallen oder in fünf Stufen fester Form auftreten: hexagonal, kubisch, tetragonal, orthorhombisch und rhomboedrisch, aufgeführt von hoher bis niedriger Temperatur.

Wenn Titandioxid und Bariumkarbonat erhitzt werden, geschieht eine progressive Reaktion durch Flüssigphasesintern. Diese bringt Bariumtitanat hervor.

Bariumtitanat durchlebt zweiphasige Umwandlungen, die das Volumen und die Kristallform verändern. Diese Phasenänderungen erzeugen Verbundstoffe, in denen Bariumtitanat ein negatives Kompressionsmodul (Elastizitätsmodul) besitzt. Wenn Energie auf die Zusätze reagiert, bewegt es sich in eine andere Richtung um die Verschmelzung weiter zu verhärten.

ANMERKUNG: Bariumtitanat ist, wie viele andere Oxide, unlöslich in Wasser, aber kann von Schwefelsäure angegriffen werden.

Bornitrid (BN) ist ein nichtgiftiges und porenfreies, weißes, solides Material. Da es stark anisotrop in seinen mechanischen und elektrischen Eigenschaften ist, wird PBN in hohem Maße vor Temperaturschock geschützt. Weiterhin hat es eine enorme Wärmeleitfähigkeit und ist ein exzellenter elektrischer Isolator. Es kann unter anderem durch Press- und Sintertechnik hergestellt werden. Das hochreine pyrolytische Material wird jedoch durch einen Aufdampfprozess hergestellt.

ANMERKUNG: Das Material ist in reduzierenden und Schutzgasatmosphären bis zu 2800°C stabil, in oxidierenden Atmosphären bis zu 850°C.

PFC hat langjährige Erfahrung im Bereich Metall-Keramik-Verbindungen für Maschinenbauelemente. Unsere Ingenieure kennen die Eigenschaften von beiden Materialien und verbinden diese um Premiumkomponenten herzustellen. Unser scharfsinniges Verständnis steht für Sie von der ursprünglichen Ideenfindung bis zur Vervollständigung Ihres Produktes zur Verfügung.

Völlig dichtes Aluminiumoxid wird unter dem Markennamen Alsint 99,7 produziert. Es ist ein hervorragender elektrischer Isolator, einzigartig durch Qualität, extreme Feuerfestigkeit, seinem hohen Elastizitätsmodul, Flexibilität und Biegsamkeit bei hoher Stabilität, seiner Reinheit und seinen undurchdringbaren Eigenschaften. Anwendungsgebiete sind Platten, Rohre und andere Teile.

ANMERKUNG: Alsint 99,7 ist nach DIN VDE 0335 Gruppe C-700, Typ 799 genormt.

Fused Silicia wird hauptsächlich für Walzen in Glasanlassöfen in der Flachglasindustrie genutzt, meistens in der Form von Massiv- und Hohlwalzen.

Fused Silicia und Quarzglas sind vergleichbar wegen Ihrer reinen Pulverform und porenfreien Struktur. In Wirklichkeit ist Quarzglas aber gesintert und besitzt einen sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizient und damit auch eine schlecht einzuschätzende Temperaturwechselbeständigkeit. Dieses Material wird für Zündungstiegel und –Schalen, Zündungsunterstützung und andere geometrische Abdrücke genutzt.

ACTUNG: Auf Grund seiner physikalischen Struktur sollte dieses Material nicht bei Temperaturen über 1000°C genutzt werden.

MACOR® — Maschinell bearbeitbare Glaskeramik- kann zweckmäßig und ökonomisch mit Hilfe von elementaren Metallbearbeitungswerkzeugen zur Herstellung von komplizierten Präzisionsteilen genutzt werden. Es ist kein Brennprozess nach der Formgebung notwendig, keine teuren Geräte, kein Schrumpfen nach der Fertigung, keine enttäuschenden Rückschläge und keine kostenintensiven Diamantwerkzeuge um bestimmte Spezifikationen zu erfüllen.

Zusätzlich zeigt es keine Durchlässigkeit, ist schmelzabweisend und verformt sich nicht wie andere biegsame Materialien. Weiterhin ist es ein überlegener Isolator bei hohen Temperaturen, Spannungen und veränderten Frequenzen. Wenn es angemessen ausgeheizt wird, gast es in einer Vakuumatmosphäre nicht aus. Es hat eine konstante Benutzungstemperatur von 800°C mit Höchsttemperaturen von 1000°C und ist dabei sehr zuverlässig. Sein Wärmeausdehnungskoeffizient ist mit den meisten Abdichtungsgläsern und –metallen vergleichbar.

Die Ingenieure von PFC geben Ihnen die besten Tipps bezüglich Stärken und Schwächen jedes einzelnen keramischen Materials, angepasst an Ihre Bedürfnisse. Siliziumkarbid kann zum Beispiel in zwei Arten hergestellt werden: Sintern und Reaktionssintern. Beide Herstellungstechniken beeinflussen das Ergebnis der Mikrostruktur beeinträchtlich.

Beim Reaktionssintern wird SiC durch Durchdringung von Presskörpern, welche aus SiC und Kohlenstoff bestehen, mit flüssigem Silizium hergestellt. Das Silizium reagiert mit dem Kohlenstoff, wodurch mehr SiC kreiert wird, welches sich mit den originalen SiC-Partikeln verbindet.

Beim normalen Sintern wird SiC aus purem SiC-Puder mit nicht-oxiden Sinterhilfsmitteln erzeugt. Übliche keramische Formverfahren werden realisiert und das Material wird in einer trägen Atmosphäre bei Temperaturen von ungefähr 2000°C Celsius gesintert.

Beide Formen von SiC sind stark vor Abnutzung geschützt, da Sie außergewöhnliche mechanische Eigenschaften wie z.B. Temperaturwechselbeständigkeit und Temperaturstabilität besitzen.

Siliziumnitrid wird in zwei verschiedenen Arten hergestellt.

Reaktionsgebundenes Siliziumnitrid wird durch direkte Reaktion von verdichtetem Siliziumpulver mit Stickstoff kreiert und erzeugt dadurch ein Produkt mit niedriger Dichte. Dies steht im Gegensatz zu heiß gepresstem und gesintertem Siliziumnitrid, auch wenn diese Herstellungsmethode eine beschränkte Volumenänderung bedeutet, welche Net-Shape-Forming zulässt. Zusätzlich enthält das heiß gepresste und gesinterte Material Sinterhilfsmittel und liefert bevorzugte physikalische Eigenschaften für anspruchsvolle Zwecke.

Der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumnitrid bietet exzellente Temperaturwechselbeständigkeit im Vergleich zum Großteil keramischer Materialien und weist hervorragendes Kriechverhalten und Oxidationsbeständigkeit auf.

In seiner reinsten Form behindern Veränderungen in der Struktur von Kristall mechanische Funktionen. Zirkonoxid, im stabilen Zustand und erzeugt durch die Aufnahme von Kalzium, Magnesium oder Ytriumoxiden, kann jedoch äußerst hohe Festigkeit, Beständigkeit und erhebliche Härte vorweisen.

Zirkonoxid (TZP) liefert Korrosions- und chemische Widerstandsfähigkeit bei Temperaturen, die den Schmelzpunkt von Aluminiumoxid weit übersteigen. Mögliche Anwendungsgebiete sind Sauerstoffsensoren und Hochtemperatur-Brennstoffzellen. Diese Anwendungsgebiete resultieren aus der mäßigen Wärmeleitfähigkeit und der Eigenschaft von Zirkonoxid als Ionenleiter bei über 600°C.

ZTA, welches hergestellt wird indem feine Zirkonoxidpartikel gleichmäßig mit Aluminiumoxid verbunden werden, ist wesentlich belastbarer und beständiger als Aluminiumoxid, da es durch spannungsbedingte umwälzende Veränderungen ausgehärtet wird.

Auch wenn es auf Grund eines Zirkonoxidanteils von 10 bis 20% kostspieliger ist als Aluminiumoxid, bietet es gleichzeitig fortgeschrittene Bauteilperformance und ein Leben in mechanischen Anwendungen.