Keramik (eBook)

Mit Beiträgen von: Telle, Rainer (RWTH Aachen); Brunk, Fred (Bochum); Schneider, C. (Hamburg); Janssen, Rolf (Hamburg); Heinrich, Jürgen (Clausthal-Zellerfeld); Hoffman, Michael (Karlsruhe); Quirmbach, Peter (Lahnstein); Waser, Rainer (Aachen).

Vorwort zur siebenten Auflage 5
Aus dem Vorwort zur ersten Auflage 6
Prof. Dr.-Ing. Hermann Salmang 7
Prof. Dr.rer.nat. Horst Scholze 8
Autorenliste Salmang, Scholze, Telle: Keramik 7. Auflage
Inhaltsverzeichnis 11
1 Einführung 20
1.1 Definitionen 21
1.2 Historisches 22
1.3 Roh- und Werkstoffe 24
2 Strukturen 28
2.1 Bindungsarten 28
2.2 Kristalle 39
2.3 Kristallchemie der Silicate 59
2.4 Nichtkristalline Festkörper 112
2.5 Oberflächen - Grenzflächen 127
2.6 Gefüge 163
3 Thermochemie 194
3.1 Thermodynamik 194
3.2 Heterogene Gleichgewichte 204
3.3 Keramische Mehrstoffsysteme 244
3.4 Kinetik 305
4 Sintern 332
4.1 Triebkräfte und Phänomene 332
4.2 Festphasensintern 336
4.3 Sintern mit Additiven 367
4.4 Sintern mit flüssiger Phase 370
4.5 Drucksintern 392
4.6 Reaktionssintern 395
5 Eigenschaften keramischer Werkstoffe 400
5.1 Thermische Eigenschaften 400
5.2 Mechanische Eigenschaften 409
5.3 Elektrische Eigenschaften 443
5.4 Magnetische Eigenschaften 455
5.5 Optische Eigenschaften 462
5.6 Chemische Eigenschaften 465
8 Silicatkeramik 708
8.1 Poröse silicatkeramische Werkstoffe 710
8.2 Dichte silicatkeramische Werkstoffe 719
9 Feuerfeste Werkstoffe 736
9.1 Einführung 736
9.2 Eigenschaften feuerfester Werkstoffe 738
11 Verbundwerkstoffe 963
11.1 Metall-Keramik-Werkstoffsysteme 963
11.2 Faserverbundwerkstoffe 970
Anhang 983
1 Das internationale Einheitensystem (SI) 983
2 Grundlegende Konstanten (Revision 1986) 986
3 Wichtige Umrechnungsfaktoren 987
4 Das griechische Alphabet 988
5 R-Sätze (Gefahrenhinweise) 989
6 S-Sätze (Sicherheitsratschläge) 991
7 DIN-EN-Normen zur Prüfung keramischer Erzeugnisse 994
8 1001
Tabelle 1001
wichtiger 1001
Akronyme 1001
für 1001
die 1001
Materialcharakterisierung 1001
Literaturverzeichnis 1020
Sachverzeichnis 1132

8 Silicatkeramik (Bearbeitet von K.-H. Schüller) (S. 691)

Der großen Gruppe der silicatkeramischen Werkstoffe ist gemein, daß sie SiO2 als wichtige, im allgemeinen sogar vorherrschende chemische Komponente enthält mit Anteilen größer als 20 Gew.-%. Da diese Komponente in der Regel als tonmineralhaltige Rohstoffe in die Massen eingeführt wird, spricht man auch von der Gruppe der tonkeramischen Werkstoffe.

Die hierher gehörigen Werkstoffe lassen sich am besten nach Gefügemerkmalen unterteilen, die am fertigen Werkstoff einfach erkannt werden können. Eine grobe Gliederung unterscheidet zunächst grob- und feinkeramische Erzeugnisse, je nachdem, ob der Scherben mit dem bloßen Auge inhomogen oder homogen erscheint, die Größe unterschiedlicher Gefügeelemente muß etwa 0,1 bis 0,2 mm überschreiten, damit sie als Inhomogenitäten erkannt werden können. Je nach Porosität wird weiter in dichte und poröse Werkstoffe unterteilt, eine zusätzliche Gliederung nach der Farbe des Scherbens kann sich anschließen. Die so unterschiedenen Werkstoffe lassen sich großenteils festen Begriffen zuordnen. Tabelle 83, die sich an einen Vorschlag von Hennicke anlehnt, gibt einen Überblick über die silicatkeramischen Erzeugnisse.

Zwischen den verschiedenen Werkstofftypen gibt es Übergänge, die gelegentlich eine klare Abgrenzung erschweren. Darüber hinaus gibt es weitere Werkstoffe, die nach obiger Definition entsprechend ihrem SiO2-Gehalt zu den silicatkeramischen Werkstoffen gehören, aber aufgrund ihrer getrennten Entwicklung und Anwendung auch getrennt geführt werden, wozu vor allem die Feuerfestkeramik gehört, die deshalb im Kapitel 9 gesondert behandelt wird.

Das Schema der Tabelle 83 beruht nicht nur auf Beobachtungen, sondern kann auf physikalisch-chemische Grundlagen zurückgeführt werden. Während die Farbe des Scherbens im allgemeinen durch den Fe2O3-Gehalt der Rohstoffe bestimmt wird, nimmt die Porosität mit steigendem Flußmittelgehalt der Masse und steigender Brenntemperatur ab. Man kann daher im Dreistoffsystem (Ton oder Kaolin) - Feldspat-Quarz für die verschiedenen Werkstoffe bestimmte Bereiche finden, wie es Bild 430 zeigt, das auf ähnliche Vorschläge früherer Autoren zurückgeht. Bild 430 enthält zusätzlich die umgerechneten Feldergrenzen des Dreistoffsystems K2O-Al2O3-SiO2. Bis auf die Dentalkeramik liegen alle Massen im Ausscheidungsfeld des Mullits.