Werkstoffe Klassifizierung
3.3 Klassifizierung
Frühzeitige Normung
Das grundsätzlich notwendige Sicherheitsdenken der Anwender führte schon sehr bald zur Normung keramischer Werkstoffe durch den Verband Deutscher Elektrotechniker, kurz VDE genannt. Nur solche Werkstoffe, die den festgelegten Anforderungen entsprachen, wurden für die Anwendungen in der Elektrotechnik zugelassen.
Die Bedeutung der Normung „keramischer Werkstoffe für die Elektrotechnik“ wird dadurch unterstrichen, dass das deutsche Vorschriftenwerk DIN 40 685 / VDE 0335 jahrzehntelang auf nationaler und internationaler Ebene in der Elektrotechnik verbindlich war. Die überarbeitete Norm ist als DIN EN 60 672 erschienen.
Dort genormte Werkstoffe entsprechen Gruppen (100, 200 usw.) und sind mit Typ-Nummern (C ...) gekennzeichnet.
Da diese und weitere Werkstoffe auch außerhalb der Elektrotechnik eine große Bedeutung haben, wurde im Rahmen des „Europäischen Komitees für Normung“ (CEN) eine Norm zur Klassifizierung von Merkmalen Technischer Keramiken als EN 12 212 erarbeitet und in der deutschen Version als DIN EN 12 212 veröffentlicht.
Beide Normen unterscheiden sich grundsätzlich:
In der DIN EN 60 672 werden an definierte keramische Werkstoffe kurze Typbezeichnungen vergeben und Mindestanforderungen beschrieben. Diese Werkstoffbezeichnungen (z. B. C 799) werden vielfach in technischen Zeichnungen eingetragen.
Dagegen ist DIN EN 12 212 ein flexibles System, mit dem unmittelbar einzelne Kennungen codiert werden können.
Darüber hinaus definiert die europäische Vornorm prENV 14 232 wichtige Grundbegriffe der Hochleistungskeramik und formelhafte Kurzbezeichnungen für keramische Werkstoffe, die oft auch Hinweise auf die Herstellung enthalten.
In Tabelle 1 sind die Werkstoffe für Isolierzwecke nach DIN EN 60 672 mit der entsprechenden Werkstoffbezeichnung (C ...) gekennzeichnet und Werkstoffe nach Herstellerspezifikation – wo immer möglich mit Abkürzungen nach DIN ENV 14 232 bezeichnet.
Silikatkeramik
| Alkali-Aluminiumsilikate |
(C 100)
|
|
| Quarzporzellane, plastische Formgebung |
C 110
|
|
| Quarzporzellane, gepresst |
C 111
|
|
| Cristobalitporzellane, plastische Formgebung |
C 112
|
|
| Tonerdeporzellane |
C 120
|
|
| Tonerdeporzellane, hochfest |
C 130
|
|
| Lithiumporzellane |
C 140
|
|
| Magnesiumsilikate |
(C 200)
|
|
| Niederspannungssteatite |
C 210
|
|
| Standartsteatite |
C 221
|
|
| Steatite mit niedrigem Verlustwinkel |
C 221
|
|
| Poröse Steatite |
C 230
|
|
| Forsterite, porös |
C 240
|
|
| Forsterite, dicht |
C 250
|
|
| Erdalkali-Aluminiumsilikate und Zirkonporzellane |
(C 400)
|
|
| Cordierite, dicht |
C 410
|
|
| Celsiane, dicht |
C 420
|
|
| Basis Kalziumoxid, dicht |
C 430
|
|
| Basis Zirkon, dicht |
C 440
|
|
| Poröse Aluminiumsilikate und Magnesium-Aluminiumsilikate |
(C 500)
|
|
| Aluminiumsilikatbasis |
C 510
|
|
| Magnesium-Aluminiumsilikatbasis |
C 511
|
|
| Magnesium-Aluminiumsilikatbasis |
C 512
|
|
| Cordieritbasis |
C 520
|
|
| Aluminiumsilikatbasis |
C 530
|
|
| Mullit-Keramik mit niedrigem Alkaligehalt |
(C 600)
|
|
| Mullit-Keramik mit 50 % bis 65 % Al2O3 |
C 610
|
|
| Mullit-Keramik mit 65 % bis 80 % Al2O3 |
C 620
|
|
Oxidkeramik
| Titanate und andere Keramiken hoher Permittivitätszahl |
(C 300)
|
|
| Basis Titandioxid |
C 310
|
|
| Basis Magnesiumtitanate |
C 320
|
|
| Titandioxid und andere Oxide |
C 330
|
|
| Titandioxid und andere Oxide |
C 331
|
|
| Basis Kalzium- und Strontiumwismuttitanat |
C 340
|
|
| Basis ferroelektrische Perowskite |
C 350
|
|
| Basis ferroelektrische Perowskite |
C 351
|
|
| Keramikwerkstoffe mit hohem Aluminiumoxidgehalt |
(C 700)
|
|
| Hoch Al2O3-haltige Keramik; > 80 % bis 86 % Al2O3 |
C 780
|
|
| Hoch Al2O3-haltige Keramik; > 86 % bis 95 % Al2O3 |
C 786
|
|
| Hoch Al2O3-haltige Keramik; > 95 % bis 99 % Al2O3 |
C 795
|
|
| Hoch Al2O3-haltige Keramik; > 99 % Al2O3 |
C 799
|
|
|
Aluminiumoxid |
RBAO *
|
|
| Oxidkeramikwerkstoffe anderer Art |
(C 800)
|
|
| Berylliumoxid, dicht |
C 810
|
|
| Magnesiumoxid (MgO), porös |
C 820
|
|
|
Magnesiumoxid |
MgO *
|
|
| Zirkoniumoxid (ZrO2) |
(C 830)²
|
|
|
teilstabilisiertes Zirkoniumoxid |
PSZ *
|
|
|
vollstabilisiertes Zirkoniumoxid |
FSZ *
|
|
|
tetragonales polykristallines Zirkoniumoxid |
TZP *
|
|
| Aluminiumtitanat |
ATI *
|
|
| Bleizirkonattitanat (Piezokeramik) |
PZT *
|
|
| Quarzgut (SiO2) |
SiO2 *
|
|
| Spinell (MgO . Al2O3) |
Spinell **
|
|
| Mullit (Al2O3 . SiO2) |
Mullit **
|
|
| Titanoxid (TiO2) |
TiO2 *
|
|
Nichtoxidkeramik
| Carbide |
|
|
| Siliciumcarbid (SiC) |
SiC *
|
|
|
rekristallisiertes Siliciumcarbid |
RSIC *
|
|
|
nitridgebundenes Siliciumcarbid |
NSIC *
|
|
|
(drucklos) gesintertes Siliciumcarbid |
SSIC *
|
|
|
siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid |
SISIC *
|
|
|
flüssigphasengesintertes Siliciumcarbid |
LPSIC *
|
|
|
heiß gepresstes Siliciumcarbid |
HPSIC *
|
|
|
heiß isostatisch gepresstes Siliciumcarbid |
HIPSIC *
|
|
|
silikatisch gebundenes Siliciumcarbid |
SiC *
|
|
| Borcarbid (B4C) |
BC *
|
|
| Nitride und „Nichtoxidische Keramikisolierstoffe“ |
(C 900)
|
|
| Aluminiumnitrid (AlN) |
C 910
|
|
| Aluminiumnitrid |
ALN *
|
|
| Bornitrid (BN) |
C 920
|
|
| kubisches Bornitrid |
CBN *
|
|
| hexagonales Bornitrid |
HBN *
|
|
| Siliciumnitrid, reaktionsgebunden, porös (RBSN) |
C 930
|
|
| Siliciumnitrid, dicht |
C 935
|
|
| Siliciumnitrid (SN) |
SN *
|
|
| gesintertes Siliciumnitrid |
SSN *
|
|
| reaktionsgebundes Siliciumnitrid |
RBSN *
|
|
| heiß gepresstes Siliciumnitrid |
HPSN *
|
|
| heiß isostatisch gepresstes Siliciumnitrid |
HIPSN *
|
|
| Siliciumaluminiumoxinitrid |
SIALON *
|
|
| Titannitrid (TiN) |
TiN *
|
|
| Legende: | * ** |
Werkstoff nach DIN EN 60 672 in Form von C ... Werkstoff nach DIN ENV 14 242 als Abkürzung Werkstoffbezeichnung nach Sprachgebrauch |
Tabelle 1: Werkstoffe der Technischen Keramik
