Vorteile von Aluminiumoxidkeramik

Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃-Keramik) weist wesentliche Vorteile auf, darunter hervorragende mechanische Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, gute elektrische Isolierung und starke Korrosionsbeständigkeit, weshalb sie in Branchen wie der Automobil-, Elektronik- und Maschinenbauindustrie weit verbreitet ist.

Seine spezifischen Vorteile sind im Folgenden aufgeführt:

• Überlegene mechanische Eigenschaften: Es verfügt über eine hohe Härte (Mohshärte 9, übertroffen nur von Diamant) und Verschleißfestigkeit bei einer Druckfestigkeit von 2000–4000 MPa. Als Lagermaterial ist es beispielsweise reibungs- und stoßbeständig und seine Lebensdauer ist 3–5 Mal länger als die herkömmlicher Metalllager.

• Hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit: Es kann bei hohen Temperaturen eine stabile Leistung aufrechterhalten, mit einem Schmelzpunkt von etwa 2050 °C und einer Langzeitgebrauchstemperatur von bis zu 1600 °C. Es eignet sich für Hochtemperaturszenarien wie Komponenten zur Abgasbehandlung von Kraftfahrzeugen und Auskleidungen von Industrieöfen.

• Hervorragende elektrische Isolierung: Es verfügt über einen hohen Volumenwiderstand (≥10¹⁴ Ω·cm bei Raumtemperatur) und einen geringen dielektrischen Verlust, wodurch es ein ideales Material für elektrische Isolierteile ist. Beispielsweise können Aluminiumoxidkeramiksubstrate/-separatoren in Autobatteriesystemen Strom effektiv isolieren und Kurzschlüsse verhindern.

• Hohe chemische Korrosionsbeständigkeit: Es ist korrosionsbeständig gegenüber den meisten Säuren, Basen und organischen Lösungsmitteln (außer Flusssäure und starken Basen bei hohen Temperaturen). Dadurch eignet es sich für raue Umgebungen wie Kraftstoffzufuhrsysteme von Kraftfahrzeugen und Getriebekomponenten für chemische Flüssigkeiten.

• Gute Wärmeleitfähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa 20–30 W/(m·K) (höher als bei den meisten Keramiken) und es hält schnellen Temperaturschwankungen stand (Temperaturwechselbeständigkeit ≥150 °C). In elektronischen Kühlsystemen von Kraftfahrzeugen kann es Wärme schnell übertragen und so Komponentenschäden durch Temperaturschwankungen vermeiden.

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