Wie hoch ist die Härte der MACOR-Keramikteile?

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MACOR ® ist ein keramisches Hochleistungsmaterial, das von der Corning Company in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde. Aufgrund seiner ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, seiner hohen Temperaturbeständigkeit und seiner Isolierung wird es häufig in der Luft- und Raumfahrt, in der Halbleiterindustrie, in der Medizintechnik und in anderen Bereichen eingesetzt. Dabei ist die Härte ein wichtiger Indikator für die Verschleißfestigkeit und Lebensdauer.

Grundlegende Eigenschaften von MACOR-Keramik
MACOR ist eine maschinell bearbeitbare Glaskeramik, die hauptsächlich aus Fluorgold-Glimmer und Borosilikatglas besteht. Ihre einzigartige Mikrostruktur verleiht ihr sowohl die hohe Leistung von keramik und die Bearbeitbarkeit von Metallen.
Wichtigste physikalische Eigenschaften

• Dichte: 2,52 g/cm ³
• Biegefestigkeit: etwa 100 MPa
• Wärmeausdehnungskoeffizient: 9,3 × 10/° C (25-300 ° C)
• Maximale Betriebstemperatur: 800°C (kurzzeitig bis zu 1000°C)
• Durchschlagfestigkeit: 40 kV/mm

Härte der MACOR-Keramik
Die Härte ist ein wichtiger Indikator für die Kratz- und Verschleißfestigkeit eines Materials und wird in der Regel als Mohs-Härte oder Vickers-Härte angegeben.

Mohs-Härte
MACOR hat eine Mohs-Härte von etwa 5,5-6, die zwischen gewöhnlichem Glas (5,5) und Quarz (7) liegt. Dies bedeutet:
Es ist härter als die meisten Kunststoffe und Aluminium, aber etwas weicher als technische Keramik wie Tonerde (9) oder Siliziumkarbid (9,5).

• Geeignet für Anwendungen, die ein gewisses Maß an Verschleißfestigkeit erfordern, aber nicht zu spröde sein dürfen.

Vickers-Härte (HV)
MACOR hat eine Vickershärte von ca. 350-450 HV (je nach Testbedingungen), was härter ist als einige nichtrostende Stähle (z.B. 304er Edelstahl HV~ 200), aber niedriger als Zirkoniumdioxid (1200 HV) oder Siliziumkarbid (2500 HV).

Praktische Auswirkungen der Härte von MACOR-Keramiken
Verschleißfestigkeit und Lebensdauer
Aufgrund seiner Härte ist MACOR für den Einsatz in Umgebungen mit mittlerem Verschleiß geeignet, z. B:
Halbleiterausrüstungen: zum Einspannen von Wafern und zur Isolierung von Bauteilen, um Metallkontamination zu vermeiden.
Vakuumsystem: als Dichtung oder Stützstruktur zur Reduzierung der Partikelabgabe.
Medizinische Geräte: werden in chirurgischen Instrumenten oder Komponenten von bildgebenden Geräten verwendet, um eine langfristige Stabilität zu gewährleisten.

Vorteil der Bearbeitbarkeit
Obwohl MACOR eine höhere Härte aufweist, kann es mit Standard-Metallbearbeitungswerkzeugen wie Dreh- und Fräsmaschinen präzise bearbeitet werden, anstatt Diamantwerkzeuge wie Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid zu verwenden. Dies senkt die Herstellungskosten und Zykluszeiten.

Schlagfestigkeit
MACOR weist ein ausgewogenes Verhältnis von Härte und Zähigkeit auf und ist stoßfester als viele hochharte Keramiken (z. B. Zirkoniumdioxid). Es eignet sich für Umgebungen mit hoher Vibration oder mechanischer Belastung.

MACOR Keramik Anwendungsbereich
Mit seiner mäßigen Härte und seinen umfassenden Eigenschaften wird MACOR verwendet, um:
Luft- und Raumfahrt: Hochtemperatur-Isolationskomponenten, Radarabdeckungen.
Elektronikindustrie: Hochfrequenz-Leiterplatten, Vakuum-Durchführungsteile.

• Medizintechnik: Komponenten für MRT-Geräte, Formen für Zahnersatz.
  Wissenschaftliche Forschungsausrüstung: Teilchenbeschleunigerkomponenten, Laserresonator.

Die Härte von MACOR-Keramik (Mohs 5,5-6, Vickers 350-450 HV) macht es zu einem idealen Werkstoff zwischen traditionellem Glas und hochharter Keramik. Es verfügt über eine ausreichende Verschleißfestigkeit bei gleichzeitig hervorragender Bearbeitbarkeit und hoher Temperaturbeständigkeit und eignet sich für die Feinwerktechnik, die Halbleiterindustrie und die Medizintechnik.
Wenn Keramik mit höherer Härte benötigt wird, können Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid in Betracht gezogen werden; wenn jedoch sowohl die Verarbeitbarkeit als auch die Leistung erforderlich sind, ist MACOR immer noch eine unersetzliche Wahl.

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