Werkstoffprüfung

Technische Keramik

Werkstoffprüfung Der Ausdruck technische Keramik bezeichnet speziell für den Einsatz im technischen Bereich entwickelte und eingesetzte keramischen Werkstoffe.

Seit den ersten Anwendungen von Porzellan in Isolatoren vor 150 Jahren kann man von technischer Keramik sprechen.

Heute wird technische Keramik vor allem aufgrund folgender Materialeigenschaften verwendet:

Hitzebeständigkeit (Heizelemente)
elektrische Isolation (Zündkerzen, Hochspannung, elektronische Miniatur- und Hochfrequenzschaltungen)
hohe Dielektrizitätskonstanten (elektronische Kondensatoren)
Abriebfestigkeit (Gleitflächen, Wasserjet, Schneiddüsen, Pumpen, Kolben und Zylinder)
große Härte (z.B. in Kugellagern, Verwendung als Schneidstoff in der spanenden Bearbeitung. Keramik ist leichter und härter als Stahl)
Korrosionsbeständigkeit (Salzwasser, Chemieanwendungen, Oberflächenveredelung)
Medizintechnische Anwendungen (Gute Biokompatibilität in Kombination mit Festigkeit)
geringe thermische Ausdehnung
Wie bei regulärer Keramik beruht die Herstellung auf der Vereinigung von Kristallgruppen, dem Sintern.

Oxid-Keramik
Nicht-Oxid-Keramik
Karbide
Nitride
Silikat-Keramik
Supraleiter benutzen seltenere keramische Rohstoffe.

Piezokeramik findet Anwendung in Schwingquarzen, Piezozündvorrichtungen und Kleinst- und Hochfrequenz-Lautsprechern.

Die Werkstoffprüfung ist ein Prüfverfahren mit dem das Verhalten von normierten Werkstoffproben oder fertigen Bauteilen (Bauteilprüfung) unter mechanischen, thermischen oder chemischen Beanspruchungen ermittelt wird.

Ein Werkstoff wird dabei hinsichtlich seiner Reinheit, Fehlerfreiheit oder Belastbarkeit überprüft. Nach der Art werden die gängigen Prüfverfahren in zwei Hauptbereiche aufgeteilt: zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung.

Zerstörende Werkstoffprüfung
Bei der zerstörenden Werkstoffprüfung werden Materialien auf chemische und physikalische Eigenschaften geprüft und dabei zerstört oder verändert. Die wesenstlichen Methoden dieser Prüfungsart sind:

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung wird die Qualität eines Werkstücks getestet, ohne das Werkstück selbst zu beschädigen. Hierzu werden verschiedene physikalische Effekte ausgenutzt.

Die erste zerstörungsfreie Werkstoffprüfung war wohl die Bestimmung der Dichte durch die Verdrängungsmethode nach Archimedes. Am häufigsten werden aber darunter Prüfungen auf Bauteilfehler verstanden.

Zu den klassischen zerstörungsfreien Werkstoffprüfungen zählen: