Hochtemperaturverfahren

Hochtemperaturverfahren bezeichnen industrielle und wissenschaftliche Verfahren, die bei hohen Temperaturen durchgeführt werden. Diese Verfahren dienen der Herstellung, Verarbeitung und chemischen Umwandlung von Materialien wie Metallen, Keramiken, Gläsern und Karbid-Verbindungen. Typischerweise liegen die Temperaturen im Bereich von einigen hundert bis über tausend Grad Celsius, abhängig von Material und Reaktion.

Zu den typischen Hochtemperaturverfahren gehören Brennen und Sintern sowie Glühen zur Wärmebehandlung, Schmelzen und Dichten, Reduktions- und Carbothermische Reaktionen, Carburing, Nitrieren und andere kovalent- oder metallische Hochtemperaturreaktionen. In der Praxis finden sie Anwendung in der Zementindustrie, der Stahl- und Legierungsherstellung, der Keramik- und Glasproduktion sowie in der Synthese hochempfindlicher Karbid- und Nitrid-Verbindungen.

Die Verfahren erfordern spezialisierte Hochtemperaturöfen wie Elektro- oder Gasbrennofen, Induktionsöfen, Tunnel- oder Drehrohröfen oder Plasmenöfen. Typische Prozessparameter sind Temperatur, Heiz- oder Abkühlraten, Druckumgebungen, Feuchte und Gaszusammensetzung. Probleme umfassen hohen Energieverbrauch, Wärmeströme, Oxidation, Verzug und Emissionen; daher werden Wärmerückgewinnung und Prozesskontrolle eingesetzt.

Zukunftsthemen umfassen Energieeffizienz, trockenere Prozesse, Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie Entwicklung materialspezifischer Hochtemperaturverfahren zur Herstellung neuer Werkstoffe wie fortgeschrittene Keramiken, Carbide und Nitride.