Mischoxide

Als Mischoxidkeramik wird vor allem die Werkstoffgruppe ZTA (Zirconia toughened alumina) verstanden. Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid werden in den unterschiedlichsten Verhältnissen gemischt. Eine sehr bewährte Variante besteht aus 20 % ZrO2 und 80 % Al2O3. Gebrannt wird dieser Werkstoff bei Temperaturen von 1.500 bis 1.600° C.

Durch den Zusatz von Zirkoniumoxid zum Aluminiumoxid wird sowohl die Bruchhärte als auch die Festigkeit des Werkstoffes wesentlich erhöht. Die Eigenschaften werden durch eine so genannte "Umwandlungsverstärkung" verbessert.

Auf Grund der Umwandlungsverstärkung wird eine Erhöhung des Risswiderstandes erreicht. Während eines Rissfortschritts werden im Material Druckeigenspannungen erzeugt, die wiederum den Riss stoppen oder in kleinere, weniger gefährliche Risse aufspalten.

Die Materialeigenschaften variieren je nach Mischungsverhältnissen.

Grundsätzlich vereint diese Werkstoffvariante aber die Härte von Al2O3 und die Zähigkeit von ZrO2:

  • gute tribologische Eigenschaften
  • sehr hohe Festigkeit bei hoher Härte
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit
  • hohe Bruchzähigkeit
  • hohe Verschleißfestigkeit
  • gute Oberflächenbeschaffenheit

Im praktischen Einsatz bewähren sich Mischoxide unter anderem bei mechanisch hoch belasteten Bauteilen, wie zum Beispiel Gleitlagern und Pumpenwellen.

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