Nach dem Mischungsverhältnis der Rohstoffe und den Brenntemperaturen werden verschiedene keramische Werkstoffe unterschieden. • Porzellan ist ein feinkeramisches Erzeugnis (Tongehalt ca. 50 %) und weist eine sehr geringe Wasseraufnahme (praktisch dicht) auf. Der Scherben ist weiß und zeichnet sich durch gute Glasurverbindung, Belastbarkeit und Frostbeständigkeit aus. Keramische Sanitärgegenstände werden fast ausschließlich aus Sanitärporzellan hergestellt. • Steingut und Feuerton wird aus Ton, Kaolin, Quarz, Feldspat, Erdalkalicarbonat und wasserhaltigem Magnesiumsilikat (Talk) hergestellt. Der Werkstoff wird nicht so hoch gebrannt, er weist größere Wanddicken und eine höhere Porösität auf. Beim Brennen kommt es zu geringeren Schwindungen und Verzügen. Steingut und Feuerton werden zur Herstellung großer Sanitärgegenstände, Fließen und Haushaltskeramik (Geschirr) verwendet. • Steinzeug ist ein keramisches Material, das durch Brennen von Ton bei ca. 1210 °C entsteht. Bei dieser Temperatur findet ein Sinterprozess statt, bei dem eine kompakte und homogene Struktur aus Glas, Quarz und Mullit entsteht.Während des Brennvorganges verschmilzt die Glasur unzertrennlich mit der Steinzeugscherbe. Die Glasur bewirkt eine extrem glatte Innenoberfläche, die das Risiko von Sedimendation reduziert und die hydraulische Transportleistung auch nach jahrelanger Nutzung optimal gewährleistet. Dank der Glasur werden die Kapillarwirkung und die Diffusion von Salzen durch die äußere und innere Steinzeuggrenzschicht verhindert, sodass Abplatzungen und Kristallisation ausgeschlossen sind. Die Glasur bietet einen zusätzlichen Schutz bei der Hochdruckspülung von Abwasserleitungen. Steinzeug wird vor allem zu Herstellung von Abwasserrohren (Kanalrohren) verwendet. Verwendung keramischer Werkstoffe: • Sanitärgegenstände • Isolationswerkstoffe • Dentaltechnik • Geschirr • Schneidwerkstoffe • Kanalrohre 2.3.2 Hartmetalle Hartmetalle (Carbide) bestehen hauptsächlich aus Wolframcarbid und Titancarbid mit Kobalt als Bindemittel. Die Metalle werden in Pulverform gebracht, gepresst und anschließend gesintert. Durch Verändern des Kobaltgehaltes, der Korngröße und der Zusammensetzung der Carbide lassen sich unterschiedliche Eigenschaften des Werkstoffes herstellen. Hartmetalle dienen als Schneidwerkstoff in der zerspanenden Fertigung. Sie sind im Vergleich zu Schnellarbeitsstählen verschleißfester, besitzen eine höhere Warmhärte (bis 800 °C) und erlauben die 5- bis 10fache Schnittgeschwindigkeit. Die meisten Hartmetallschneidwerkzeuge sind mit aufgedampften Überzügen aus Titancarbid, Titannitrid oder Aluminiumoxid versehen. Diese Überzüge sind sehr verschleißfest und werden in mehreren Schichten aufgebracht. 105 ARBEITS- UND MATERIALKUNDE Werkstoffe im GWH-Installationsbereich Keramische Werkstoffe und Hartmetalle Zählen Sie die Grundwerkstoffe keramischer Werkstoffe auf. Beschreiben Sie die Herstellung von Sanitärkeramik. Erklären Sie den Unterschied zwischen Porzellan, Steingut und Steinzeug. Nennen Sie Verwendungszwecke keramischer Werkstoffe. Erklären Sie, woraus Hartmetalle hergestellt werden. Beschreiben Sie die Herstellung von Hartmetallen. Erläutern Sie, wozu Hartmetalle verwendet werden und welche Vorteile sie aufweisen. Abplatzung spalling; chipping Bindemittel binding medium; binder Diffusion diffusion Erdalkalikarbonat alkalin(e) earth carbonate Feuerton fire-clay Frostbeständigkeit frost resistance Haushaltskeramik domestic (or: household) ceramics Hochdruckspülung high-pressure flushing Kapillarwirkung capillary action Korngröße grain size Kristallisation crystallization Porösität porosity Porzellan porcelain Pulverform in powder form Schwindung shrinkage Sedimentation sedimentation Sinterprozess sinter process Steingut earthenware Steinzeug stoneware Verzug warpage; warping Wasseraufnahme water absorption Hartmetall braze Hartmetallschneidwerkzeug braze cutting tool Schnellarbeitsstahl high-speed steel verschleißfest wear resistant Abb. 1: Hartmetall-Steinbohrersatz Kompetenzcheck MUSTER
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