Cermet ist ein Verbundwerkstoff, der aus einer keramischen Phase und einer metallischen Phase besteht. Metallisierte Keramikbauteile sind typische Endprodukte dieser Art von Verbundwerkstoffen in industriellen Anwendungen.
Die Keramikphase ist einer der Kernbestandteile von Cermet und bietet vor allem wichtige Eigenschaften wie hohe Härte, hohe Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Korrosionsbeständigkeit. Basis für die hohe Leistungsfähigkeit des Materials sind gängige Keramikkomponenten.
Die metallische Phase fungiert als Bindemittel, verbindet Keramikpartikel fest miteinander und verleiht dem Material Eigenschaften wie Zähigkeit, Duktilität, Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Es ist auch eine wichtige strukturelle Grundlage für die Herstellung metallisierter Keramik.
Kernmerkmale
Kein einziges Material:Cermet ist weder ein reines Metall noch eine reine Keramik, sondern ein neues Material, das durch die präzise Verbindung beider entsteht. Auch Metallisierungskeramik folgt diesem Verbundcharakter.
Komplementäre Leistung:Das zentrale Konstruktionsprinzip von Cermet besteht darin, die hohe Festigkeit, hohe Härte, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Keramik mit der Zähigkeit, Schlagfestigkeit und Bearbeitbarkeit von Metallen zu kombinieren und so die Nachteile einzelner Materialien, wie die hohe Sprödigkeit von Keramik und die geringe Härte von Metallen, zu überwinden.
Mikrostruktur:Cermets sind typischerweise harte Keramikpartikel oder -körner, die gleichmäßig in einer kontinuierlichen Metallmatrix verteilt sind oder eine bipolare, sich gegenseitig durchdringende Netzwerkstruktur bilden. Diese Struktur ist der mikroskopische Grund für die stabile Leistung metallisierter Keramik.
Hauptvorteile
Extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit:Cermets verfügen über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und können Reibung und Verschleiß über längere Zeiträume hinweg standhalten, ein erheblicher Vorteil bei der Herstellung langlebiger präzisionsmetallisierter Aluminiumoxidkeramikkomponenten.
Ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit:Behält Festigkeit und Härte bei hohen Temperaturen bei, widersteht Erweichung oder Oxidation und eignet sich daher für die Hochtemperaturanwendungen von hochreinen Aluminiumoxid-Präzisionsteilen mit fortschrittlicher Keramikmetallisierung.
Gute chemische Stabilität:Zeigt eine starke Beständigkeit gegenüber verschiedenen korrosiven Umgebungen wie Säuren, Laugen und geschmolzenen Metallen und verlängert die Lebensdauer von metallisierten Aluminiumoxidkeramiken unter rauen Bedingungen.
Gute Zähigkeit (im Vergleich zu reiner Keramik):Der Metallbinder verbessert die Bruch- und Schlagfestigkeit des Materials erheblich und macht präzisionsmetallisierte Keramik weniger anfällig für Sprödbrüche und Beschädigungen.
Geringerer Wärmeausdehnungskoeffizient (im Vergleich zu reinen Metallen):Dies führt zu einer überlegenen thermischen Stabilität, wobei metallisierte Aluminiumoxidkeramik für elektrische Komponenten eine größere Dimensionsstabilität in Umgebungen mit schwankenden Temperaturen aufweist.
Verstellbarkeit:Durch die Anpassung der Typen, Verhältnisse, Partikelgrößen und Herstellungsverfahren der Keramik- und Metallkomponenten können metallisierte Keramiken für elektrische Komponenten an verschiedene Anwendungsszenarien angepasst werden.
Hauptanwendungsgebiete
Schneidwerkzeuge:Hartmetall mit Wolframkarbid als Keramikphase und Kobalt als Metallphase ist das typischste Cermet-Material, das häufig in Drehwerkzeugen, Schaftfräsern, Bohrern, Einsätzen usw. verwendet wird und auch zur Entwicklung hochpräziser metallisierter Keramikgehäuse für Leistungshalbleiter verwendet werden kann.
Verschleißfeste-Komponenten:Wird häufig in verschleißfesten Auskleidungen, Düsen, Dichtungsringen, Lagern, Drahtziehsteinen, Walzen usw. verwendet. Viele dieser Komponenten fallen in die Kategorie der leistungsstarken, hochfesten metallisierten Keramikkomponenten.
Komponenten mit hoher-Temperatur:Wird in Turbinentriebwerksschaufeln, Brennkammerauskleidungen, Hochtemperatur-Ofenkomponenten usw. verwendet und stellt einen wichtigen Anwendungsbereich für metallisierte Keramik dar, die unter Hochtemperaturbedingungen betrieben wird.
Elektronik und Elektrik:Geeignet für elektrische Kontakte, Widerstände, Kühlkörper usw., die Widerstand gegen Lichtbogenerosion erfordern. Diese Metallisierungskeramiken sorgen für ein ausgewogenes Verhältnis von Isolierung, Verschleißfestigkeit und Leitfähigkeit.
Luft- und Raumfahrt:Wird hauptsächlich in Hochtemperatur-Strukturbauteilen und verschleißfesten Teilen eingesetzt, wo die Gesamtleistungsanforderungen für präzisionsmetallisierte Aluminiumoxid-Keramikkomponenten noch strenger sind.
Nuklearindustrie:Wird für strahlungs-beständige und korrosionsbeständige-Komponenten verwendet. Die Stabilität von Cermets macht sie zu einem idealen Substrat für diese hochreinen Aluminiumoxid-Präzisionskeramikmetallisierungsteile.
Biomedizin:Kann für verschleißfeste Oberflächenbeschichtungen einiger künstlicher Gelenke verwendet werden, z. B. Cermets auf Aluminiumoxid- oder Zirkonoxidbasis-, und kann auch auf verwandte metallisierte Aluminiumoxidkeramiken ausgeweitet werden.
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