Vor- und Nachteile von Aluminiumoxidkeramik
Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃-Keramik) ist eine anorganische Verbindung, die für ihre hohe Härte und hervorragenden mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Sie wird häufig in Hochtemperaturumgebungen und anspruchsvollen industriellen Anwendungen eingesetzt. Wie jedes Material hat sie jedoch sowohl Vor- als auch Nachteile. 
AVorteile von Al₂O₃ Keramik
1. Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
Aluminiumoxidkeramiken weisen eine außergewöhnliche Härte und hervorragende Verschleißfestigkeit auf, sodass sie auch in abrasiven Umgebungen eine lange Lebensdauer aufweisen.
2. Hohe Temperaturbeständigkeit
Hochtemperaturbeständiges Aluminiumoxid hat einen hohen Schmelzpunkt und eine hervorragende thermische Stabilität, wodurch es für den Einsatz unter extremen Bedingungen bis zu 1650 °C geeignet ist. Darüber hinaus sorgt sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient für Dimensionsstabilität und verbessert so die Präzision und Zuverlässigkeit bei Hochtemperaturanwendungen.
3. Korrosionsbeständigkeit
Al₂O₃-Keramik bietet eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und kann daher auch in korrosiven Umgebungen, in denen Metalle oder Polymere zerfallen könnten, zuverlässig funktionieren.
4. Hervorragende elektrische Isolierung
Aluminiumoxidkeramiken bieten eine hervorragende elektrische Isolierung bei minimalem Hochfrequenzverlust. Diese Eigenschaft macht sie ideal für elektronische Komponenten, bei denen Leckströme und elektrische Ausfälle minimiert werden müssen.
5. Optische Eigenschaften
Transparente Aluminiumoxidkeramiken (transparente Al₂O₃-Keramik) können so hergestellt werden, dass sie hervorragende optische Eigenschaften aufweisen, was sie für Anwendungen nützlich macht, bei denen Lichtdurchlässigkeit erforderlich ist.
6. Leichtes Material
Mit einer Dichte von 3,6 bis 3,95 g/cm³ ist Aluminiumoxidkeramik etwa halb so schwer wie Stahl und reduziert so die Gesamtbelastung von Maschinen und Geräten.
Nachteile von Al₂O₃-Keramik
1. Hohe Sprödigkeit
Einer der Hauptnachteile von Al₂O₃-Keramik ist ihre Sprödigkeit. Sie neigt dazu, bei Stößen zu brechen, was ihre Lebensdauer bei Anwendungen, die mechanischen Stößen ausgesetzt sind, verkürzen kann.
2. Schwer zu bearbeiten
Aufgrund der hohen Härte ist die Verarbeitung von Aluminiumoxidkeramik eine Herausforderung, da hierfür spezielle Geräte und Verfahren erforderlich sind. Dies erhöht die Herstellungskosten und verlängert die Vorlaufzeiten.
3. Geringe Wärmeleitfähigkeit
Im Vergleich zu Metallen weist Aluminiumoxidkeramik eine relativ schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Bei Hochtemperaturanwendungen ist ihre Wärmeableitungsleistung schlechter als bei Materialien wie Siliziumkarbid (SiC) und Aluminiumnitrid (AlN).
