Keramikkugeln

Einführung der Keramikkugeln

Keramikkugeln eignen sich besonders für Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen, in denen hohe Temperaturen, Korrosion und Abrieb vorherrschen. Sie werden in der Uhren-, Medizin- und Automobilbranche geschätzt.

Herstellung

Die Keramik wird aus einer chemischen Zusammensetzung mehrerer oxidierter Rohstoffe hergestellt. Das gewonnene Pulver wird verdichtet und anschließend mittels Trockenpressen in Form gebracht. Das geformte Teil wird dann bei hoher Temperatur gesintert, um seine polykristalline Keramikstruktur zu entwickeln.

Anwendungsgebiete der Keramikkugeln

  • Hochpräzises und hochdrehendes Kugellager
  • Hüftprothese
  • Ventile
  • Messgerät
  • Referenzkugeln für die 3D-Messtechnik
  • Tastköpfe für die 3D-Messtechnik

Vorteile der Keramikkugeln

  • Hohe Härte
  • Ausgezeichneter Reib- und Verschleißwiderstand
  • Hohes Elastizitätsmodul
  • Hohe Chemikalien-, Hitze- und mechanische Beständigkeit
  • Hohes elektrisches Isolationsvermögen
  • Geringe Porosität

Komparativ

Eigenschaft

Einheit

Aluminiumoxid 
99,7 %

Aluminiumoxid 
92 %
Zirkoniumoxid

Härte (Vickers, HV5)

1.600

1.300

1.250 - 1.300

Dichte

 g/cm3

3,95 ± 0,05

3,70 ± 0,05

6,20 ± 0,05

Dauertemperatur Beständigkeit

°C

1.400

1.400

1.050

Keramikkugeln Sortiment

Aluminiumoxid 99,7 %

Mit einem 99,7-prozentigen Anteil an Aluminiumoxid sind die Kugeln besonders verschleißfest, korrosions- und hitzebeständig. Sie bieten eine hohe Formbeständigkeit bis 1.000 °C. Aluminiumoxid ist oxidationsbeständig und zeichnet sich durch seine Beständigkeit gegenüber Wasser, Salzlösungen und zahlreichen Chemikalien und Säuren aus.

Aluminiumoxid 92 %

Die Zusammensetzung dieser Kugeln unterscheidet sich geringfügig von den bisherigen aus reinem Aluminiumoxid, da sie einen geringeren Anteil an Aluminiumoxid (92 %) haben. Sie sind daher kostengünstiger. Dieses Produkt zeichnet sich auch durch eine höhere Abriebfähigkeit und eine geringere thermische Leistung aus. 

Ceriumoxidstabilisiertes Zirkoniumoxid

Zirkoniumoxid-Kugeln können 2- bis 3-mal länger in stark abrasiven und korrosiven Umgebungen eingesetzt. Sie sind in der Regel schwerer als Aluminiumoxid Kugeln.

Größe

Schüttdichte nach Durchmesser

Durchmesser (mm)

Gewicht (kg/l)

0,40-0,70

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,75 ± 0,05

0,70-1,20

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,75 ± 0,05

1,20-1,70

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,85 ± 0,05

1,70-2,40

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,85 ± 0,05

2,40-2,80

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,95 ± 0,05

2,80-3,30

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,95 ± 0,05

Mögliche Gröβe der Kugel

Artikel-Nr. 

Durchmesser (mm) 

mit grober Toleranz

Artikel-Nr. 

Durchmesser (mm) 

mit grober Toleranz

Aluminiumoxid 99,7 %

Aluminiumoxid 92 %

Ceriumoxidstabilisiertes Zirkoniumoxid

0,4-0,7

Ceriumoxidstabilisiertes Zirkoniumoxid

0,2-0,4

0,7-1,2

0,4-0,6

1,2-1,7

0,6-0,8

1,7-2,4

0,8-1,0

2,4-2,8

1,0-1,2

2,8-3,3

1,2-1,4

1,4-1,7

1,6-2,0

1,7-2,0

2,0-2,4

Die physikalischen Größen in dieser Dokumentation sind unverbindliche Richtwerte. Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen an unsere technische Abteilung.

Keramikkugeln (214.65k)

Technisches Datenblatt: Keramikkugeln


FAQs, die Ihnen in dieser Kategorie helfen können

Kugeln aus Aluminiumoxid oder Zirkoniumdioxid: Welches Material für eine optimale Mahlleistung?

Aluminiumoxidkugeln (Al₂O₃) mit einer Dichte von 3,9 g/cm³ und einer Härte von 17 GPa sind kostengünstig und eignen sich für Standard-Mahlanwendungen, insbesondere von mineralischen Füllstoffen oder Pigmenten. Kugeln aus Zirkoniumdioxid (stabilisiertes ZrO₂) zeichnen sich durch eine höhere Dichte (6 g/cm³) und eine höhere Zähigkeit (7 MPa·m¹/²) aus, was die Mahlleistung verbessert, und die Verarbeitungszeit verkürzt. Sie verursachen außerdem weniger Verunreinigungen und besitzen eine höhere Verschleißfestigkeit. Final Advanced Materials empfiehlt Zirkoniumdioxid für intensive oder hochpräzise Mahlprozesse und Aluminiumoxid für kostengünstigere Anwendungen.


In welchen Durchmessern sind die Keramikkugeln erhältlich und mit welchen Präzisionstoleranzen?

Keramikkugeln sind je nach Anwendungen (Mahlung, Lager, Polierkugeln) in Standarddurchmessern von 0,4 mm bis 3,3 mm erhältlich. Die kleinsten Kugeln werden für die Feinmahlung verwendet, während sich die größeren Durchmesser für mechanische Anwendungen eignen. Die Präzisionstoleranzen können hohe Klassen wie G10 bis G100 (Norm ISO 3290) erreichen, wobei die Rundheit bei den präzisesten Kugeln unter 0,25 µm liegt. Die Oberflächenrauheit (Ra) beträgt 0,02 µm. Bei Final Advanced Materials sind Kugeln in verschiedenen Durchmessern erhältlich, um selbst strengsten industriellen Anforderungen gerecht zu werden.


Warum werden für Armaturen in korrosiven Industrieanwendungen Kugeln aus Zirkoniumdioxid empfohlen?

Kugeln aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid (ZrO₂) weisen eine hohe Dichte (6 g/cm³), eine Härte von 12 GPa und eine ausgezeichnete Zähigkeit auf, was sie verschleiß- und stoßfest macht. Zudem bieten sie eine hohe Chemikalienbeständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und korrosiven Medien. Außerdem halten sie Temperaturen bis zu 1 050 °C stand. Final Advanced Materials empfiehlt daher Zirkoniumdioxid für Industriearmaturen in aggressiven Umgebungen, bei denen es auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit ankommt.


Wie hoch ist die Verschleiß- und Druckfestigkeit von Hochtemperatur-Keramikkugeln?

Kugeln aus Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 99,7 % halten einer maximalen Dauertemperatur von 1.750 °C stand, mit einer Vickers-Härte (HV5) von 1.600 und einer Druckfestigkeit für eine Kugel mit 2 mm Durchmesser zwischen 980 und 1 078 N. Kugeln aus stabilisiertem Zirkoniumdioxid halten einer maximalen Dauertemperatur von 1.050 °C stand, mit einer Vickers-Härte (HV5) von 1.300 und einer Druckfestigkeit von 2.107 N für eine Kugel mit 1,5 mm Durchmesser. Der niedrige Reibungskoeffizient und die Dimensionsstabilität dieser Hochtemperaturkugeln reduzieren den Verschleiß mechanischer Systeme. Final Advanced Materials empfiehlt diese Kugeln für anspruchsvolle Umgebungen, in denen hohe Temperaturen, Abrieb und mechanische Beanspruchungen zusammenkommen.