Keramikanwendungen

Keramikanwendungen bezeichnen die Nutzung keramischer Werkstoffe in verschiedenen Anwendungsfeldern. Keramiken sind anorganische, nichtmetallische Werkstoffe, die durch Formgebung und Brennen hergestellt werden. Typische keramische Stoffe umfassen Ton, Porzellan und Steinzeug sowie technische Keramiken wie Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumkarbid (SiC) und Zirkonoxid (ZrO2). Ihre Einsatzgebiete reichen von Bau- und Industrietechnik bis zu Elektronik, Medizin und Umwelttechnologien.

Im Bauwesen werden keramische Materialien als Ziegel, Fliesen, Sanitärkeramik sowie Feuerfeststoffe eingesetzt. Sie zeichnen sich durch Härte, chemische Beständigkeit, Feuer- und Wärmedämmung sowie Langlebigkeit aus. Keramische Ziegel, Fliesen und Fassadenelemente finden Anwendung in Wohn- und Gewerbebauten; Feuerfeststoffe schützen Industrieanlagen in hohen Temperaturen.

Technische Keramiken finden Nutzung in Verschleißteilen, Dichtungen, Ventilen und Lagerungen, besonders in Bereichen mit hohen Temperaturen oder aggressiven Medien. Durch ihre Härte, geringe Reibung und chemische Beständigkeit eignen sie sich zudem als Schneidwerkzeuge und als Bauteile in Turbinen, Pumpen oder Metallbearbeitungsmaschinen.

In Elektronik und Optik dienen keramische Materialien als Dielektrika, Substrate und piezoelektrische Bauelemente. Aluminiumoxid- und Siliziumkarbid-basierte Keramiken werden in Kondensatoren, Isolatoren und leistungsfähigen Halbleiterbauteilen eingesetzt; keramische Optikkomponenten finden in Laser- und Scantechnologien Verwendung.

In der Medizin spielen Biokeramiken wie Hydroxylapatit und Zirkonoxid eine wichtige Rolle in Implantaten und Prothesen. Keramische Beschichtungen reduzieren Verschleiß von Implantaten; keramische Biomaterialien werden außerdem als Knochenersatzstoffe erforscht.

Zu den zentralen Eigenschaften keramischer Werkstoffe gehören hohe Härte, Verschleiß- und Temperaturbeständigkeit sowie chemische Inertheit. Nachteile sind Sprödigkeit und oft höhere Herstellungskosten. Keramikprodukte entstehen durch Formgebung, Trocknung, Sintern und ggf. Glasieren; je nach Anwendung können poröse oder dichte Strukturen erforderlich sein.