Hartkeramik oder feuerfeste Keramik
Technische Keramik ist ein Zweig der Keramik, der auf Industrieanwendungen abzielt, im Gegensatz zur handwerklichen (Töpferei) oder künstlerischen Keramik (Kunstkeramik) oder zu Porzellan. Die Industrie bezweckt die Schaffung und Optimierung von Keramiksorten mit spezifischen physikalischen Eigenschaften wie erhöhter Festigkeit oder besonderen elektrischen, magnetischen, optischen, piezoelektrischen, ferroelektrischen und supraleitenden Eigenschaften.
Technische Keramiken gliedern sich in drei verschiedene Kategorien:
- Oxide: Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid;
- Nichtoxide: Karbide, Boride, Nitride, Keramiken mit Silizium und Atomen z. B. von Wolfram, Magnesium, Platin oder sogar Titan;
- Verbundkeramiken: Kombination aus Oxiden und Nichtoxiden.
Keramiken unterscheiden sich von allen anderen Werkstoffen durch ihre spezifischen Eigenschaften:
- Wärmebeständigkeit (feuerfestes Material),
- Härte und Verschleißfestigkeit,
- isolierende, magnetische und piezoelektrische Eigenschaften.
Die Härte der Keramiken ist sehr begehrt, da sie die Herstellung von äußerst verschleißfesten Beschichtungen und Werkstoffen ermöglicht.
Dank ihrer geringen Dichte erhalten Keramiken ferner den Vorzug vor den erheblich schwereren Metallen in Anwendungsgebieten, bei denen Gewicht eine maßgebende Rolle spielt.
In Verbindung mit der guten Hitzebeständigkeit sind Keramiken dank dieser Eigenschaften für alle Anwendungen gut geeignet, bei denen wiederholte Reibung Wärme freisetzt: Schneidgeräte, Drehgelenke, Bohr- und Grabwerkzeuge, Spinndüsen.
Es wurden sogar Versuche unternommen, Kraftfahrzeugmotoren aus Keramik herzustellen, die leichter und effizienter sind als herkömmliche Motoren. Diese Idee wurde zwar inzwischen verworfen, trotzdem findet sich Keramiken in zahlreichen Motorteilen, wie Rotoren, Brennkammern, Zylinderköpfen, Ventilen usw.
Ebenfalls dank ihrer Festigkeit und Verschleißbeständigkeit werden Keramiken für medizinische Geräte verwendet, beispielsweise für besonders langlebige Prothesen (Zahn-, Oberschenkelknochen- oder Knieprothesen).