Ein Leitfaden zu Lagern aus Aluminiumoxidkeramik

Aluminiumoxid-Keramik-Lager haben erhebliche Vorteile in Bezug auf Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Isolationseigenschaften und werden in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt. Durch feine Herstellungsverfahren und spezielle Materialformeln können Wellen aus Aluminiumoxidkeramik verschiedene Anforderungen an raue Arbeitsumgebungen erfüllen. Aluminiumoxidkeramik ist ein Keramikmaterial auf Basis von Aluminiumoxid (Al2O3). Es ist ein weit verbreitetes Keramiklager und in modernen Industrieumgebungen unverzichtbar.

Inhaltsverzeichnis

Vorteile von Aluminiumoxid-Keramiklagern

Lager aus Aluminiumoxidkeramik erfreuen sich aufgrund ihrer außergewöhnlichen Leistung und Vielseitigkeit zunehmender Beliebtheit. Ob in der Fertigung, der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik oder in jeder anderen Branche – die Entscheidung für Lager aus Aluminiumoxidkeramik kann die Effizienz und Qualität Ihres Produkts erheblich beeinflussen. Hier sind zehn Gründe, warum die Wahl von Aluminiumoxidkeramik eine kluge Investition ist:

1. Extrem hohe Härte: Aluminiumoxidkeramik hat eine außergewöhnliche Härte und ist daher sehr verschleißfest. Es wurde gemessen, dass die Rockwellhärte von Aluminiumoxidkeramiklagern HRA80-90 beträgt, was in der Härte nur Diamanten nachsteht und die Verschleißfestigkeit von verschleißfestem Stahl und Edelstahl bei weitem übertrifft. Diese Eigenschaft sorgt für eine längere Lebensdauer der Maschine und einen geringeren Wartungsaufwand, was im Laufe der Zeit zu Kosteneinsparungen führt.

2. Hervorragende Verschleißfestigkeit: Seine Verschleißfestigkeit entspricht dem 266-fachen von Manganstahl und dem 171.5-fachen von hochchromhaltigem Gusseisen. Laut unseren Kundenbeobachtungsumfragen über mehr als zehn Jahre kann die Lebensdauer der Geräte unter denselben Arbeitsbedingungen um mindestens das Zehnfache verlängert werden.

3. Chemisch inert: Aluminiumoxidkeramiken sind chemisch inert, das heißt, sie sind korrosionsbeständig und unempfindlich gegenüber vielen aggressiven Chemikalien. Aufgrund dieser Beständigkeit eignen sie sich für den Einsatz in Umgebungen mit häufigem Kontakt mit korrosiven Substanzen.

4. Elektrische Isolierung: Aufgrund ihrer Isoliereigenschaften werden Lager aus Aluminiumoxidkeramik häufig in elektrischen und elektronischen Geräten eingesetzt. Ihre hervorragende Durchschlagsfestigkeit und Stabilität gewährleisten eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen elektrischen Anwendungen.

5 Geringes Gewicht: Seine Dichte beträgt 3.8 g/cm, also nur halb so viel wie die von Stahl, was die Gerätebelastung erheblich reduzieren kann.

5. Niedriger Reibungskoeffizient: Aluminiumoxidkeramiken haben einen niedrigen Reibungskoeffizienten, der Reibung und Verschleiß in mechanischen Systemen reduzieren kann. Diese Eigenschaft ist bei Anwendungen wie Lagern, Dichtungen und Gleitkomponenten von Vorteil.

7. Biokompatibilität: In biomedizinischen Anwendungen werden Aluminiumoxidkeramiken aufgrund ihrer Biokompatibilität und Inertheit im menschlichen Körper bevorzugt. Sie werden in Zahnimplantaten, Gelenkersatz und einer Vielzahl von medizinischen Geräten mit minimalem Risiko von Nebenwirkungen verwendet.

8. Hohe Spannungsfestigkeit: Aluminiumoxidkeramiken haben eine hohe dielektrische Festigkeit, sodass sie hohen Spannungen standhalten können, ohne dass es zu einem elektrischen Durchschlag kommt. Diese Eigenschaft ist für Isolieranwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind, von entscheidender Bedeutung.

9. Umweltverträglichkeit: Aluminiumoxidkeramiken sind umweltfreundliche Materialien, da sie inert und ungiftig sind. Ihre Haltbarkeit und Langlebigkeit tragen dazu bei, dass sie nicht so oft ausgetauscht werden müssen, wodurch die Abfallerzeugung minimiert wird.

10. Breites Anwendungsspektrum: Aluminiumoxidkeramiken werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, von der Automobil- und Luftfahrtindustrie bis hin zu Elektronik und Medizintechnik. Ihre Vielseitigkeit und überlegene Leistung machen sie zur ersten Wahl für kritische Komponenten in einer Vielzahl von Herstellungsprozessen.

Leistungsparameter von Aluminiumoxid

Hochreine Aluminiumoxidkeramiken sind Keramikmaterialien mit einem Al2O3-Gehalt von über 99.9 %. Aufgrund ihrer Sintertemperatur von bis zu 1650–1990 °C und einer Transmissionswellenlänge von 1–6 μm werden sie im Allgemeinen zu geschmolzenem Glas verarbeitet, um Platintiegel zu ersetzen. Aufgrund ihrer Lichtdurchlässigkeit und Beständigkeit gegen Alkalimetallkorrosion werden sie als Natriumlampen verwendet. Sie können in der Elektronikindustrie als Substrat für integrierte Schaltkreise und als Hochfrequenzisolationsmaterial verwendet werden. Gewöhnliche Aluminiumoxidkeramiken werden je nach Al99O95-Gehalt in 90er-Porzellan, 85er-Porzellan, 2er-Porzellan, 3er-Porzellan und andere Sorten unterteilt. Manchmal werden auch solche mit einem Al2O3-Gehalt von 80 % oder 75 % als gewöhnliche Aluminiumoxidkeramiken klassifiziert. Unter ihnen werden 99er-Aluminiumoxidkeramikmaterialien zur Herstellung von Hochtemperaturtiegeln, feuerfesten Ofenrohren und speziellen verschleißfesten Materialien wie Keramiklagern, Keramikdichtungen und Wasserventilplatten verwendet.

Mechanische Eigenschaften

Artikel	Einheit	95 % Aluminiumoxid	99 % Aluminiumoxid	99.5 % Aluminiumoxid
Farbe	-	Weiß	Gelb	Gelb
Signaldichte	g / cm³	3.7	3.85	3.9
Härte	GPa	13.7	15.2	15.7
Druckfestigkeit	MPa	2000	2160	2350
Biegefestigkeit	MPa	280	310	350
Bruchzähigkeit	MPa·m^1/2	3 4	3 4	4.5
Elastizitätsmodul	GPa	320	360	370
Poisson-Verhältnis	-	0.23	0.23	0.23

Thermische Eigenschaften

Artikel	Einheit	95 % Aluminiumoxid	99 % Aluminiumoxid	99.5 % Aluminiumoxid
Maximale Betriebstemperatur	°C (ohne mechanische Belastung)	1650	1650	1650
Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C	W / (m · K)	24	29	32
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient	40–400 °C = 10^-6/°C	7 8	7 8	7 8
Spezifische Wärme	J/(kg·K)	780	790	780
Wärmeschockbeständigkeit	°C (in Wasser gelegt)	200	200	200

Elektrische Eigenschaften

Artikel	Einheit	95 % Aluminiumoxid	99 % Aluminiumoxid	99.5 % Aluminiumoxid
Dielektrizitätskonstante	1 MHz	9.4	9.9	9.9
Durchschlagfestigkeit	V / m	15 x 10^6	15 x 10^6	15 x 10^6
Dielektrischer Verlust	1 MHz	4 x 10^-4	2 x 10^-4	1 x 10^-4
Volumenwiderstand bei 20 °C	Ω · cm	> 10 ^ 14	> 10 ^ 14	> 10 ^ 14
Volumenwiderstand bei 500 °C	Ω · cm	> 10 ^ 8	> 10 ^ 8	> 10 ^ 10

Fazit

Als hochwertiges Keramikprodukt weisen Lager aus Aluminiumoxidkeramik erhebliche Vorteile in Bezug auf Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Isolationseigenschaften auf und werden in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt. Durch feine Herstellungsverfahren und spezielle Materialformeln können Wellen aus Aluminiumoxidkeramik verschiedene Anforderungen an raue Arbeitsumgebungen erfüllen und stabile und zuverlässige Lösungen für verschiedene Branchen bieten.