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Auf Grund seines extrem hohen Schmelzpunktes von ca. 2050°C ist Aluminiumoxid für den Einsatz in Hochtemperaturanwendungen besonders gut geeignet und stellt deshalb den wichtigsten Bestandteil der meisten hoch feuerfesten Erzeugnisse dar. Ausgehend von geeigneten GRANALOX® -Qualitäten lassen sich keramische Bauteile realisieren, die nach dem Sinterprozess eine gegenüber klassischen Feuerfestprodukten deutlich niedrigere Restporosität und entsprechend bessere Festigkeitswerte aufweisen.

Optimale Eigenschaften im Hinblick auf das Heißkriechverhalten werden mit keramischen Massen erreicht, die einen Aluminiumoxidgehalt > 99 % aufweisen. Dabei sollte das zukünftige keramische Bauteil bereits bei seiner Herstellung einer Temperaturbehandlung (Sinterung) mindestens bei der späteren Einsatztemperatur unterzogen werden. So wird ein Nachschwinden im realen Einsatz vermieden. Für GRANALOX®-Qualitäten mit Al2O3-Gehalten kleiner 99,7 %, d.h. für alle keramischen Massen, die nach Abschluss des Sinterprozesses eine Restglasphase zwischen den Korund-Primärkristallen im Gefüge enthalten, wird die Heißkriechfestigkeit des Bauteils durch Art und Menge der jeweils enthaltenen Dotierungen bestimmt. Im Falle silikatischer Anteile liegt die Kriechfestigkeit in der Regel niedriger als für reine Aluminiumoxidprodukte.

 

GRANALOX®-Qualitäten auf Basis Sintermullit

- Temperaturwechselbeständigkeit, Thermoschock

Aluminiumoxidkeramiken auf Basis der keramischen Massen von Nabaltec weisen je nach spezifischer Zusammensetzung einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 7 – 8 * 10-6 K-1 auf (20 – 800°C). Dieser Wert ist ausreichend, um eine hohe Lebensdauer der Bauteile  auch bei häufigem gesteuertem Temperaturwechsel zwischen 20 und 1600°C sicherzustellen.
Die Thermoschockbeständigkeit keramischer Bauteile aus Aluminiumoxid liegt im Vergleich zu verschiedenen anderen keramischen Werkstoffen relativ niedrig. Je nach Zusammensetzung muss von einer maximal tolerierten Temperaturdifferenz von 120 – 150°C ausgegangen werden. Deshalb empfiehlt sich bei derartigen Anwendungen eher der Einsatz von GRANALOX®-Produkten auf Basis speziell aufbereiteter Sintermullit-Qualitäten.

- Wärmeleitfähigkeit

Die spezifische Wärmeleitfähigkeit von Keramiken auf Basis der GRANALOX®-Qualitäten von Nabaltec ist zusammensetzungs- und fertigungsabhängig und liegt für die Al2O3-basierten Systeme im Bereich zwischen 18 und 28 W/(K*m). Dabei steigt die Wärmeleitfähigkeit mit zunehmendem Aluminiumoxidgehalt.
Im Fall der keramischen Massen mit mullitischer Zusammensetzung liegt die Wärmeleitfähigkeit bei etwa 2 W/(K*m).

 

  Al2O3-Gehalt
[%]
Typische Sinterdichte
[g/cm3]
Empfohlene Sinterbedingungen
max. Einsatztemperatur
[°C]
  techn. Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9212 E 92 3,70 1580°C, 2 h 1300   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9622 96 3,80 1650°C, 1 h 1400   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9816 98 3,85 1650°C, 2 h 1600   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9922 99,7 3,91 1600°C, 2 h 1550   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9212 B 92 3,7 1580°C, 1 h 1300   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9622 B 96 3,80 1650°C, 1 h 1550   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9915 B 99,7 3,92 1680°C, 2 h 1650   Datenblatt MSDS
GRANALOX NM 9922 B 99,7 3,92 1600°C, 2 h 1550   Datenblatt MSDS

Die aufgeführten Daten sind Richtwerte, die einer produktionsbedingten Toleranz unterliegen. Diese Werte dienen ausschließlich der Produktbeschreibung; sie stellen keine zugesicherten Eigenschaften dar. Es bleibt die Aufgabe des Anwenders, die Tauglichkeit des Produktes für seinen Einsatzzweck zu prüfen.