Keramik – viele Anwendungsgebiete

Was sind Baukeramiken?

Keramische Bauwerkstoffe, wie z. B. Dachziegel, Fliesen, Ziegelsteine sind Werkstoffe, die bei der Herstellung von Gebäuden verwendet werden und sich durch Dauerhaftigkeit, Wasser- und Witterungsbeständigkeit auszeichnen.

Warum wird Keramik in diesem Bereich verwendet?

Keramik wird hauptsächlich verwendet, weil es im Gegensatz zu anderen Produkten sehr korrosionsbeständig ist und gut verarbeitet werden kann. Auch ist bei vielen dieser Produkte eine Frostsicherheit gegeben, bei anderen ist eine Aufnahme von Wasser für das Wohnklima wichtig.

Welches Material wird verwendet?

Der wichtigste Teil ist der Ton. Tone sind Silicate, die Aluminium- sowie Alkali- und Erdalkali-Ionen als Kationen enthalten.

Wie wird diese Keramik hergestellt?

Baukeramische Massen werden wie bei anderen keramischen Erzeugnissen zuerst aufbereitet, geformt und anschließend, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Massen bei Brenntemperaturen zwischen 900 bis 1500 °C gebrannt.

Was ist Biokeramik?

Als Biokeramik bezeichnet man die Produkte, die im menschlichen Körper eingesetzt werden können, um z. B. Gelenke oder Zähne zu ersetzen. Weiter sind bioaktive Materialien vorhanden, die reparierend wirken.

Warum wird Keramik in diesem Bereich verwendet?

  • geringer Verschleiß (Haltbarkeit)
  • relativ bruchfest
  • bioverträglich
  • temperaturbeständig
  • röntgenstrahlendurchlässig

Welches Material wird verwendet?

  • Bioprothesen: aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid
  • Knochenfüllung: aus natürlichen Mineralien (Biocoral: Carbonate aus Korallen)
  • Hydroxylapatit: ist in Knochen, Gelenkknorpel und Zahnschmelz vorhanden; bei Schäden wird es synthetisch hergestellt und wirkt reparierend

Wie wird diese Keramik hergestellt?

  • aus Porzellan z. B. Zahnkronen
  • werden gepresst, Schicht für Schicht gefräst, in Form gebracht, gebrannt und zum Schluss poliert

Was sind feuerfeste Keramiken?

Als feuerfeste Werkstoffe bezeichnet man in der Technik im Allgemeinen keramische Erzeugnisse und Werkstoffe mit einer Einsatztemperatur von über 1500°C. Hierzu gehören neben Brennhilfsmitteln, Kaminrohren und Auskleidungen für Schmelzwannen auch Katalysatoren für die Autoindustrie.

Warum wird Keramik in diesem Bereich verwendet?

Feuerfeste keramische Produkte zeichnen sich durch die Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen aus und müssen gleichzeitig dazu eine gute Säure- bzw. Laugen- oder Korrosionsbeständigkeit sowie eine hohe mechanische Festigkeit bei den Einsatztemperaturen aufweisen.

Welches Material wird verwendet?

Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Zirconiumoxid und Chromoxid sowie Kohlenstoff und SiC.

Wie wird diese Keramik hergestellt?

Die Herstellung hängt von der Werkstoffklasse ab, wird aber auch durch die erforderlichen Materialeigenschaften für den geplanten Anwendungszweck maßgeblich bestimmt. Bei Keramiken sind dies u. a. Pressen, Gießen, Stampfen und der Schmelzguss.

Was ist Gebrauchskeramik?

Die Gebrauchskeramik ist die älteste Untergruppe der Keramik. Die ältesten datierten Objekte waren aus dem Jahr 13.000 v. Chr. Dazu gehören u. a. Geschirr, Vasen, Etageren, Töpfe, Stövchen...

Warum Keramik in diesem Bereich verwendet?

Keramik eignet sich sehr gut für Gebrauchsgegenstände, weil sie:

  • hohe Temperaturen aushält (Kochgeschirr)
  • durch die aufgetragene Glasur leicht zu reinigen und somit hygienisch ist (auch zur Aufbewahrung von Lebensmitteln)
  • säure- und laugenbeständig ist
  • hart, kratz- und stichfest und frostsicher ist

Aus welchem Material besteht diese Art der Keramik?

Gebrauchskeramik gehört zu den traditionellen Keramiken und wird aus Ton, Kaolin oder Lehm mit Zusätzen hergestellt.

Wie werden diese Keramiken hergestellt?

Früher stellte man keramische Gefäße hauptsächlich durch Aufbauen oder Töpfern her. Heute verwendet man Formgebungsverfahren wie Stanzen, Ein- und Überdrehen, Quetschen, Gießen und Rollern zur Herstellung von Gebrauchskeramiken.

Was ist eine „Glasur“:

Eine Glasur ist ein glasartiger Überzug, der eingebrannt wird. Glasuren dienen:

  • zum Abdichten des Scherbens
  • zur Verschönerung
  • zur Erhöhung der chemischen und mechanischen Beständigkeit

Was ist eine „Oberfläche“?

  • Die Oberfläche ist bei allen Werkstoffen in der Keramik verschieden und unterschiedlich stark porös oder dicht
  • Kornfraktionen können teilweise sichtbar sein
  • Meist haben Sie Naturfarbtöne

Oberflächenarten variieren nach Einsatzgebiet:

Steingut, Steinzeug, Porzellan, Feuerfest, Sanitärkeramik.
Es können auch Engoben = tonhaltige Überzuge verwendet werden.

Glasuren bestehen aus:

  • generell aus: Netzwerkbildnern, Netzwerkwandlern und Zwischenoxiden – die Basisglasur ist immer transparent
  • aus Ergänzungen wie Mattierungsmittel, Trübungsmittel, Farboxide, Farbkörper, um die spezifischen Eigenschaften zu verändern

Herstellung von Glasuren:

Versatzeinwaage der Bestandteile mit den gewünschten Zusätzen, während des Brennprozesses werden die Gläser flüssig und erzeugen eine Schicht auf dem Scherben

Was sind keramische Rohstoffe und Massen?

Der Begriff Keramik, bezeichnet in der Fachsprache eine Vielzahl anorganischer nichtmetallischer Werkstoffe, die erst geformt und dann in einem Brennprozess verfestigt werden. Keramische Rohstoffe sind in der Natur zu finden, können aber auch synthetisch hergestellt werden. Man unterscheidet in silicatische, nichtoxidische und oxidische Rohstoffe.

Wie entstehen keramische Rohstoffe?

Silicatische Rohstoffe sind Verwitterungsprodukte aus Granit, aus dem Feldspat, Quarz und Glimmer und dann Kaoline, Tone und Lehme entstehen. Oxidkeramische Rohstoffe (Aluminium- oder Zirkonoxid) werden synthetisch hergestellt und haben eine Reinheit von 99.9%. Zu den nichtoxidischen Rohstoffen gehören Carbide (SiC) oder Nitride (Si3N4 oder BN).

Wie werden keramische Rohstoffe aufbereitet?

Es gibt drei Möglichkeiten:

  • Nassaufbereitung (Tonschlicker) durch Trocknung entsteht ein Sprühgranulat
  • Halbnassaufbereitung für bildsame Massen
  • Trockenaufbereitung (pulverige Rohstoffe)

Welche Aufbereitung verwendet wird, ist abhängig von der geplanten Formgebung (Gießen, Pressen, Drehen...)

Was ist Sanitärkeramik?

Als Sanitärkeramik bezeichnet man keramische Produkte, die im Bad eingesetzt werden, wie z. B. Waschtische, WC´s , Bidets, Urinale und teilweise auch Duschwannen.

Warum wird Keramik in diesem Bereich verwendet?

Sanitärkeramik hat folgende Eigenschaften:

  • robust
  • leicht zu reinigen durch die Glasurschicht > hygienisch
  • widerstandsfähig gegenüber den meisten Chemikalien

Welches Material wird verwendet?

Sanitärkeramische Produkte bestehen meist aus Porzellan, die Hauptbestandteile sind:

  • Kaolin
  • Ton
  • Quarz
  • Feldspat und anderen Zusätzen

Wie wird diese Keramik hergestellt?

Masseaufbereitung > Gießen > Trocknung > Glasieren > Brennen

Was sind technische Keramiken?

Die technische Keramik unterscheidet sich von den dekorativ traditionellen Keramiken durch die sehr hohe Reinheit (99,9%) und die enger tolerierten Korngrößen ihrer Ausgangsstoffe. Es handelt sich um Keramikwerkstoffe, die in ihren Eigenschaften auf technische Anwendungen hin optimiert wurden.

Warum wird Keramik in diesem Bereich verwendet?

Wegen der besonderen Eigenschaften, zum Beispiel:

  • hitzebeständig bis weit über 1000 °C
  • elektrisch isolierende Wirkung (Isolator)
  • hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit (Gleitringdichtungen)
  • elektrische Leitfähigkeit (Kohlestoffbürsten)
  • Impulsleitfähigkeit (Piezokeramik)

Welches Material wird verwendet?

Die technische Keramik verwendet:

  • Oxid-Keramiken (z. B. Aluminiumoxid)
  • Nicht-Oxid-Keramiken (z. B. Carbide und Nitride)

Wie wird diese Keramik hergestellt?

In der Regel werden sie bei Raumtemperatur aus einer aus Keramikpulver, organischem Binder und Flüssigkeit gebildeten Rohmasse geformt und erhalten ihre typischen Werkstoffeigen-schaften erst in einem Sintervorgang (Brand) bei hohen Temperaturen (über 1500°C).

Was ist Zierkeramik?

Unter Zierkeramik versteht man Produkte aus keramischen Werkstoffen, die nur eine geringe Funktionalität aufweisen und hauptsächlich dekorativen Zwecken dienen.

Beispiele:

Vasen, Skulpturen, Figuren, Masken, Schmuck

Warum Keramik in diesem Bereich verwendet?

Keramische Werkstoffe besitzen die Eigenschaft, sich gut formen zu lassen. Es können beliebige Formen und beliebige Farbe sowie Oberflächen hergestellt werden.

Aus welchem Material besteht diese Art der Keramik?

Hauptsächlich werden silicatische Werkstoffe verwendet. Diese werden meist für Steingut, Steinzeug und Porzellan genutzt.

Wie wird diese Keramik hergestellt?

Meist werden die zierkeramischen Produkte mittels Daumen-, Aufbau- Platten-, Wulst- oder Aushöhltechnik hergestellt. Bei Figuren wird das Modellieren angewendet.

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