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keramik 1
Hochleistungskeramik ist definiert als hochentwickelter, hochleistungfähiger keramischer Werkstoff, der über bestimmte zweckmäßige Eigenschaften verfügt.
Hochleistungskeramik wird abgegrenzt zu traditioneller Keramik auf Tonbasis einschließlich Geschirrporzellan, Sanitärkeramik, Wand- und Bodenfliesen sowie Baukeramik verwendet.
keramik 1
Die chemische Bindung
IonenbindungIonenbindung
salzartigkeramik 1
Elektronenpaarbindung, unpolare / polare Bindung, kovalente Bindung unter Nichtmetallatomen.
Bildung von gemeinsam besetzten (Molekül-) Orbitale
Charakter: flüchtig o. makromolekular
Beispiele: Brom (Br2), Kohlenstoffdioxid (CO2),
keramik 1
Komplette Abgabe der Valenz- elektronen
Bildung von positiven Atomkernen in einem Elektroneng -->Metallgitter
elektropositivBeispiele: alle Metalle und ihre Legierungen
keramik 1
Die chemische Bindung bei keramischen Werkstoffen?
Was ist die Kenngröße hier?Es treten vermischte Bindungsarten (kovalent – ionisch) je nach Elementpaarungen mit unterschiedlicher Gewichtung auf. Kenngröße dafür der Grad des ionischen Bindungsanteils, welcher sich aus der Elektronegativität der Elemente berechnet. Verbindungen mit hohem ionischen Anteil kristallisieren bevorzugt in Strukturen mit hoher Koordinationszahl (Anzahl der direkten Nachbarn innerhalb der Kristallstruktur).
keramik 1
Große Differenz stark polar (= Ionisch).
keramik 1
Keramiken mit hohem kovalenten Bindungsanteil haben die höchsten Schmelz- bzw. Zersetzungstemperaturen (z.B. SiC, C,…).
keramik 1
σ: ρ: 300-2300 MPa 2-15 g/cm³
keramik 1
mechanische Eigenschaften - Härte - Hochtemperaturfestigkeit - Steifigkeit
tribologische Eigenschaften - Abriebfestigkeit - Reibbeiwerte - Oberflächenbeschaffenheit
chemische Eigenschaften - Säure- und Laugenbeständigkeit - HT-Oxidationsbeständigkeit
keramik 1
Funktionskeramiken
Funktionskeramik ist Hochleistungskeramik, bei der die innewohnenden Eigenschaften des Werkstoffs für eine aktive Funktion verwendet werden.
keramik 1
elektrophysikalische Eigenschaften - Piezokeramik (Aktoren, Sensoren) - Magnetwerkstoffe - Dielektrika
thermophysikalische Eigenschaften - Wärmeleiter - Wärmeisolatoren
optoelektronische Eigenschaften - Emissivität
keramik 1
Positive Eigenschaften: • Hochtemperaturbeständigkeit • Härte • Abrasionsbeständigkeit • Korrosionsbeständigkeit • funktionale Eigenschaften
Negative Eigenschaften: • Sprödigkeit • teurer in der Herstellung • schlecht bearbeitbar
Positive Eigenschaften: • Hochtemperaturbeständigkeit • Härte • Abrasionsbeständigkeit • Korrosionsbeständigkeit • funktionale Eigenschaften
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