Möglichkeiten zur Belastbarkeitssteigerung

7.5.2 Möglichkeiten zur Belastbarkeitssteigerung

Konstruktive Gestaltung
- Druckspannungen im keramischen Bauteil sind zu bevorzugen
  erreichbar durch entsprechende
  - Festlegung des Kraftangriffes,
  - Bauteilgestaltung,
  - Füge - und Kontaktstellen.
- Aufbau einer Druckvorspannung für die Kompensation von
  betriebsmäßigen Zugkräften, z. B. durch
  - Metallumguss der Keramik,
  - Aufschrumpfen von Buchsen/Hülsen auf
    rotationssymmetrische keramische Teile,
  - Verspannen im Montagezustand,
  - technologische Maßnahmen
    (z. B. Glasieren bei Hochspannungsisolatoren).
- Vergrößerung der Krafteinleitungsfläche, Vermeidung von
  Spannungsspitzen.
- Großvolumige Teile in mehrere zerlegen (Modulbauweise).
  Beachtung des Volumeneinflusses auf die Festigkeit,
  besonders für Weibull-Modul m < 20.
Änderung des Werkstoffes
- Werkstoffe mit höherer Festigkeit einsetzen,
- Werkstoff mit größerem K_IC-Wert (großem Risswiderstand) einsetzen,
- Dispersionswerkstoff verwenden
  (z. B. Zirkoniumoxid verstärktes Aluminiumoxid),
- faserverstärkte Werkstoffe einsetzen.
Technologische Maßnahmen
- Bearbeitungsrichtung nur parallel zur maximalen Beanspruchungsrichtung,
- Erzeugung von Druckspannungen im Oberflächenbereich,
- Umwandlungsvorgänge im Kristallgitter steuern und nutzen, insbesondere bei und mit Zirkoniumoxid.