Glaskeramik
Glaskeramik ist ein nichtmetallischer, anorganischer Werkstoff, der in seiner chemischen Zusammensetzung Glas oder Sinterkeramik sehr ähnlich ist, bei dessen Herstellung man jedoch den – bei der Glasherstellung ungewünschten Effekt – des Kristallwachstums in der Glasschmelze fördert. Dazu werden in einem ersten Schritt durch die Zugabe einer Substanz mit sehr hohem Schmelzpunkt (z.B. Titanoxid oder Zirkonoxid) kleinste Kristallite (sogenannte Keime) in der Glasschmelze erzeugt, die nur wenige Nanometer groß sind. In einem zweiten Schritt lässt man die Kristallite bei etwas höherer Temperatur wachsen, bis diese schließlich 30 bis 95% der Werkstoffmasse ausmachen, während der Rest amorph bleibt. Glaskeramik besteht somit aus einer kristallinen und einer Rest-Glasphase.
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Der Anteil sowie die Größe und auch die Form der Kristallite lässt sich über das Temperaturprofil einstellen. Durch die chemische Zusammensetzung und mit der kontrollierten Temperaturbehandlung kann auch die Kristallstruktur beeinflusst werden. Der Temperaturbereich zur Herstellung von Glaskeramiken liegt – je nach Zusammensetzung – zwischen 800°C und 1.200°C.
Glaskeramiken können transparent, transluzent oder opak
(lichtundurchlässig) sein und sind in unterschiedlichen Farben
erhältlich. Anwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise Kochfelder
(Ceran) für Glaskeramiken mit sehr geringen
Wärmeausdehnungskoeffizienten oder Teleskopspiegel. In der
Medizintechnik wird das Material als Knochenersatz, in der
Zahnmedizin für Kronen und Brücken verwendet. Neue Entwicklungen
faserverstärkter Glaskeramikverbundwerkstoffe und neue
Fügetechniken zwischen Keramiken und Metall sind vielversprechend.
Im Bauwesen werden Glaskeramiken als Fassadenbekleidung verwendet
und beispielsweise unter den Produktnamen Neoparies und
Structuran vertrieben.
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