Einteilung von Keramik

Wie keine andere Werkstoffgruppe kombinieren Keramiken hohe thermomechanische Eigenschaften mit geringen Dichte. Dennoch finden sie in der Praxis bisher noch keinen breiten Einsatz. Die Ursache dafür ist eine Eigenschaft der Keramiken, die durch ihre Mikrostruktur begründet ist. Die hohen kovalenten und ionischen Bindungen lassen nahezu keine plastische Verformung zu. Diese Werkstoffe sind sehr spröde. Dies hat noch eine weitere Folge: Die Eigenschaften der Keramiken weisen eine hohe Streuung auf, so dass mit hohen Sicherheitsfaktoren konstruiert werden muss und aufwändige Qualitätssicherungsmaßnahmen ergriffen werden müssen.
Der Begriff Keramik ist aufgrund der Vielfältigkeit der einbezogenen Rohstoffe und Anwendungen historisch gewachsen. Heute werden unter Keramik viele verschiedene Stoffe verstanden.
Keramische Werkstoffe gehören zur Gruppe der nichtmetallisch-anorganischen Materialien, zu der auch Gläser und Bindemittel mit Füllstoffen wie Zement, Kalk und Gips gezählt werden. Diese drei Werkstoffgruppen unterscheiden sich durch ihre Herstellung. Keramische Werkstoffe werden bei Raumtemperatur aus einer Rohmasse geformt und erhalten ihre typischen Eigenschaften durch einen Sintervorgang. Damit sind Keramiken Sinterwerkstoffe. Gläser werden aus einer Schmelze erzeugt und sind als unterkühlte Flüssigkeiten zu verstehen. Bindemittel mit Füllstoffen erhärten hydraulisch durch Kristallisation mit Wasser.

Die Einteilung keramischer Werkstoffe kann nach verschiedenen Kriterien vorgenommen werden. Das wichtigste Kriterium ist die chemische Zusammensetzung (Abb. 1).

 

 

 

 

 

Abb. 1: Einteilung keramischer Werkstoffe nach chemischer Zusammensetzung

Eine technische Verwendung finden vor allem Oxid- und Nichtoxidkeramiken sowie bestimmte Sorten der Silicatkeramik. Häufig wird von technischer Keramik gesprochen, wobei schlicht die technische Verwendung der Werkstoffe gemeint ist.

Nach den Anwendungsbereichen können keramische Werkstoffe in Gebrauchskeramik (z. B. Geschirrkeramik), Baukeramik und technische Keramik eingeteilt werden.
Ein weiteres Einteilungskriterium ist die Korngröße. Danach werden die Grob- und die Feinkeramik unterschieden. Keramiken für technische Anwendungen gehören zu der Gruppe der Feinkeramiken. <<