Op de markt kennen we vooral speciale keramische materialen zoals siliciumcarbide, aluminiumoxide, zirkoniumoxide en siliciumnitride. Een uitgebreide marktanalyse onderzoekt de voordelen van deze verschillende materialen.
Siliciumcarbide heeft als voordelen een relatief lage prijs, goede erosiebestendigheid en hoge sterkte. Het grootste nadeel is dat het gemakkelijk oxideert en moeilijk te sinteren is. Aluminiumoxide is het goedkoopst en het productieproces van de poedervormige grondstoffen is zeer volwassen. Zirkoniumoxide en siliciumnitride hebben in dit opzicht duidelijke nadelen, wat tevens een van de knelpunten is die de ontwikkeling van de laatste twee beperkt. Siliciumnitride is met name het duurste materiaal.
Hoewel de sterkte, taaiheid en andere mechanische eigenschappen van siliciumnitride en zirkonia aanzienlijk beter zijn dan die van aluminiumoxide, lijkt de prijs-kwaliteitverhouding gunstig. In werkelijkheid kleven er echter diverse problemen aan. Zirkonia heeft een hoge taaiheid, wat te danken is aan de aanwezigheid van een stabilisator. Deze hoge taaiheid is echter tijdsgebonden; het materiaal kan niet bij hoge temperaturen worden gebruikt en bij kamertemperatuur treedt oxidatie op. Bovendien is het materiaal het minst geschikt voor de drie materialen op de markt. Siliciumnitride is de afgelopen twintig jaar ook een populair keramisch materiaal geweest met goede slijtvastheid, thermische schokbestendigheid en andere algemene eigenschappen. De gebruikstemperatuur ligt echter lager dan die van de andere twee materialen. Bovendien is het productieproces van siliciumnitride complexer dan dat van aluminiumoxide. Hoewel de toepassingsmogelijkheden van siliciumnitride aanzienlijk beter zijn dan die van zirkonia, is het materiaal over het algemeen minder geschikt dan aluminiumoxide.
De lage kosten, stabiele prestaties en productdiversificatie van aluminiumoxidekeramiek vormden de basis voor de eerste toepassingen, en worden tot op de dag van vandaag nog steeds gebruikt voor speciale keramiek.
Geplaatst op: 22 januari 2022