Aluminiumsilikat

Bearbeitbare Silikatkeramiken.

Aluminiumsilikat- Magnesiumsilikat sind bearbeitbare Silikatkeramiken, die vielfältige technische Anwendungen finden können. Die Silikatkeramiken, Cordierit, Steatit, die wir ausgewählt haben, sind mit ausgezeichneten mechanischen und thermischen Eigenschaften ausgestattet. Nach Behandlung bei hoher Temperatur, erwirbt das Material gleichartige Eigenschaften wie von bekannten synthetischen Keramiken.

Diese natürliche Silikatkeramik lässt sich mit spanabhebenden Werkzeugen einfach bearbeiten, diese Bearbeitungsmöglichkeit erlaubt die Fertigung von Prototypen und Kleinserien aus Keramik mit folgenden Eigenschaften :

  • Gute dielektrische und thermische Isolierung
  • Temperaturwechselbeständigkeit
  • Abriebfestigkeit
  • Chemikalienbeständigkeit
  • Stabilität und Formgenauigkeit
  • Hitzebeständigkeit bis 1300°C
  • Feuerbeständig
  • Geringe Feuchtigkeitsaufnahme
  • Teile können metallisiert werden
  • Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hochvakuum (bis 10-8 Torr )
  • Herstellung von individuellen Werkstücken, Press und Gießarbeiten sind nicht nötig
  • Reduzierte Fertigungszeiten
  • Präzisionsbearbeitung
  • Erlaubt die Verschmelzung von Aluminium, Zink, Blei, Natrium, Gusseisen
  • Glas wird nicht markiert
  • Entspricht den Lebensmittelstest nach der Norm EN ISO 10545-15

Die thermische Behandlung der Silikatkeramik garantiert die mechanische und elektrische Festigkeit des Materials. Die Schwindung beträgt weniger als 1% im Hochtemperaturbereich.

Anwendungsbeispiele

  • Bearbeitung von Komponenten und Werkzeugen
  • Prototyping
  • Herstellung kleiner Serien aus Keramik
  • Spulen mit Kern
  • Elektrischer Isolator
  • Montageschablone
  • Injektoren, Düsen
  • Vakuumbauteile
  • Thermischer Isolator, Isolator für Induktionsspulen
  • Schablone zum löten und schweißen
  • Sensoren

Wirtschaftliche Alternative

Diese Silikatkeramik ist eine sehr wirtschaftliche Alternative zur Standard Sinterkeramiken bis 1300°C.

  • Gewöhnlich werden Sinterkeramiken mit Diamantwerkzeugen bearbeitet. Die Bearbeitung ist langwierig und mit hohen Kosten verbunden.

  • Ohne thermische Behandlung ist die Silikatkeramik bis 650°C einsetzbar und in gebrannter Form bis 1300°C. Es ist eine hydratisierte Silikatkeramik, das sich mit konventionellen Maschinen sehr leicht bearbeiten lässt, zu relativ niedrigen Kosten. Es lässt sich sehr präzise bearbeiten. Anschließend erhält man den thermischen Widerstand nach dem Brennen bei 940, 1100 oder 1300°C. Sie vermeiden dadurch den Einsatz von vorgefertigten Teilen und kostspieligen Formen – es ist die ideale Lösung für die Herstellung von Prototypen oder Kleinserien. Schmelzmetalle wie Zink, greifen diese Keramik nicht an, sie ist reaktionslos in oxidierenden und reduzierenden Atmosphären und bietet eine bemerkenswerte Resistenz gegen Wärmeschocks. Sie entgast nicht und kann unter Vakuum eingesetzt werden.

Die Silikatkeramik ist auch eine interessante Alternative zu Macor, entsprechend den Abmessungen und den Bearbeitungstoleranzen des herzustellenden Teils.

Glasindustrie : das Material hinterlässt keine Spuren auf warmen Glass. Es ist ein kostengünstiger Ersatz für Graphit und Bornitrid.

Zusammensetzung

  • SiO2 67,78 %
  • Al2O3 27,83 %
  • TiO2 0,41 %
  • Fe2O3 0,048 %
  • CaO 0,10 %
  • K2O 2,96 %
  • Na2O 0,87 %

Thermische Behandlung

Um mehr als 650°C auszuhalten, müssen die Teile durch Sintern für den Ofen vorbereitet werden. Dieser Vorgang beginnt bei kaltem Ofen und die Aufheizphasen dürfen 260°C pro Stunde nicht übersteigen. Die Ausdehnung für das Erreichen der endgültigen Abmessungen (ca. 2%) beachten. Die Aufheizphasen müssen auf 150°C pro Stunde herabgesetzt werden, wenn die Teile eine Dicke von mehr als 12 mm haben. Die Maximaltemperatur darf 1010°C bis 1100°C nicht überschreiten und wird während einer Zeit von 30 Minuten für eine Dicke von 6 mm, und 45 Minuten für eine Dicke von 20 mm, aufrechterhalten (Berechnung des richtigen Wertes per Extrapolation). Danach wird progressiv abgekühlt, bis das Werkstück bei ca. 90°C aus dem Ofen genommen wird.

Bearbeitung

Dieses Material wird mit konventionellen Werkzeugen durch Sägen, Fräsen, Bohren, Drehen bearbeitet. Das ist eine bearbeitbare Silikatkeramik, dessen Bearbeitbarkeit hervorragend ist. Die homogene Struktur des Minerals erlaubt die Verwendung von Standard-Werkzeugen, die gewöhnlich in der Metallverarbeitung Verwendung finden. Durch diese Eigenschaften ist er speziell für die Herstellung von Prototypen und Serienteilen, mit sehr engen Toleranzen, geeignet.

Die nachstehenden Verfahren müssen befolgt und häufig überprüft werden, sowie sehr gut geschärfte Werkzeuge benutzt und häufig überprüft werden sollen: da diese Werkstoffe sehr hart und abschleifend sind, beschädigen sie schnell die Schneidkanten der Werkzeuge. Daher ist es dringend notwendig, ruhig, vibrationslos und ohne Ausscheidung zu arbeiten.

Sie können uns kontaktieren, wir beraten Sie gerne, Ratschläge für die Bearbeitung ; abschmieren, schneiden, feilen, bohren, schleifen, metallisieren, usw...

Merkmale

Technische Daten

Silikatkeramik ungebrannt

Silikatkeramik    940°C

Silikatkeramik 1100°C

Silikatkeramik   1300°C

Bezeichnung

080-Silikatkeramik

Physikalische Eigenschaften

Dichte g/cm³

2.2

2.9

2.4

2.5

Durchlässigkeit %

1.5 - 2

0 - 0.5

0 - 0.5

0 - 0.5

Wasseraufnahme %

1.5 - 2

1.5 - 2

0 - 0.5

0 - 0.5

Mechanische Eigenschaften

Härte

Mohs : 2.5

Mohs : 5.5

Mohs : 7.5

Druckfestigkeit N/mm²

6

115

150

800

Biegefestigkeit N/mm²

12

30

50

80

Elastizitätsmodul GPa

/

/

/

/

Thermische Eigenschaften

Maximale lastfreie Temperatur °C

900

1000

1100

1400

Dauerbetriebstemperatur °C

700

940

1100

1300

Spezifische Hitze 200°C J/kgK

/

950 (1160 bis 1000°C)

/

/

Wärmeleitfähigkeit 100°C W/mK

1.07

/

1.7

2.2

Ausdehnungskoefficient 10-6 /K

20 - 40 °C

/

/

/

/

20 - 600 °C

/

/

2.9 - 3.6

6-8

20 - 800 °C

/

/

/

/

20 - 1000 °C

7-12

/

/

4-10

Elektrische Eigenschaften

Spezifischer Durchgangswiderstand 20°C Ohmcm

1010

/

1012

1012

Dielektrizitätskonstante bei 20°C (1 KHz)

/

/

/

6.1

Dielektrischer Verlustfactor (1 KHz)

/

/

/

9x10-5

Durchschlagfestigkeit bei 20°C kV/mm

8-10

/

6-7

12-17

Chemische Eigenschaften

Wiederstandsfähigkeit gegen Korrosion  bei 20°C

B

B

B

B

Wiederstandsfähigkeit gegen

Alkali bei 20°C

B

B

B

B

Aluminiumsilikat (411.97k)

Technisches Datenblatt Aluminiumsilikat.


Al2SiO5 Castable Cement

Final Advanced materials provides Cotronics high temperature castable ceramic cement for applications up to 2200°C
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Bearbeitbares Aluminiumsilikat

Das Aluminiumsilikat ist verwendbar bei 650°C, aber ein Nachbrennen bei 1250°C gewährleistet eine spätere Haltbarkeit bis 1300°C.
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