Elektrisch funktionelle Strukturkeramik als Heizleiter

Elektrisch leitfähige Keramikwerkstoffe sind in Heizprozessen unter extremen Bedingungen wie hohe Temperaturen, starker Oxidationsbelastung, chemisch korrosiven Atmosphären oder mechanischen Beanspruchungen im Hochtemperaturbereich vorteilhaft einsetzbar. Beispielsweise werden Heizelemente aus Siliciumcarbid (SiC) seit langem in Wärmebehandlungsanlagen eingesetzt. Durch eine zielorientierte Werkstoffforschung konnte die Werkstoffvielfalt für keramische Heizleiterwerkstoffe erhöht werden. Neben R-SiC bietet das IKTS Werkstofflösungen zu S-SiC, Si-SiC oder LPS-SiC, die mit einem vergleichsweise niedrigen elektrischen Widerstand schon bei Raumtemperatur hervorragend als Heizleiterwerkstoff geeignet sind. Darüber hinaus können Komposite aus Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Metallcarbiden oder Metallsiliciden eingesetzt werden, um elektrische Widerstände vom Isolator bis zum metallähnlichem elektrischen Leiter gezielt einzustellen. Sonderkeramiken wie Titansuboxide, Borcarbide, Zirconcarbid oder halbleitende Mischoxide bieten die Möglichkeit, verschiedene Sonderfunktionen und Ansprüche in Temperaturfeldern von 50 bis 2200 °C optimal zu bedienen.
 

Leistungsangebot

 

• Beratung zur Auswahl moderner Keramikwerkstoffe für kundenspezifische Heizprozesse
• Entwicklung von keramischen Heizelementen für kundenspezifische Anwendungen
• Testung und Charakterisierung des Heizverhaltens von Heizleiterwerkstoffen und Heizelementen
• Konzepte, Werkstoffe und Bauteile für multifunktionale Heizelemente (z. B. Heizer + Sensor + Katalysator)

 

Technische Ausstattung

 

• Heizleiterprüfstand für anwendungsbezogene Testung bis 1600 °C unter Luft
• Prüfstand zum Testen von Heizleiterwerkstoffen bis 2200 °C unter Vakuum
• Messung des elektrischen Widerstands bis 1400 °C Argon/Stickstoff/Luft
• Herstellung von Heizleiterkomponenten und Bauteilen
  

 

Beispiele / Referenzen

 

• Keramische Glühkerze für Dieselmotoren
• Linearverdampferelemente aus S-SiC mit Doppelfunktion
• Demonstratorheizelemente aus Zirconcarbid