Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Hohe Transmission ungestreuten Lichtes ("Durchsichtigkeit") hochdichter Al2 O3 -Gefüge mit Sub-µm-Struktur bei 640 nm Wellenlänge.
Gleiche Infrarot-Transmission von gesintertem Sub-µm Al2O3 wie Saphir im wichtigen Bereich 3-5 µm.
Verminderte Korngrößen geben chemisch und thermisch stabile α-Al2O3 -(Korund)-Transparentkeramiken mit höchster Festigkeit und Härte.
Sub-µm- und Nano-Technologien für durchsichtige und IR-transparente Komponenten höchster Festigkeit, Härte und Verschleißresistenz mit extremer thermischer und chemischer Stabilität.
Herkömmliche "Transparent"-Keramiken zeigen infolge grobkörniger Gefüge (> 20 µm) niedrige mechanische Kennwerte und, im Fall von Korund (α-Al2 O3 ), für ungestreutes Licht eine geringe In-Line-Transmission < 15 %; sie sind damit nicht klar-durchsichtig und somit eher transluzent als wirklich transparent. Die neuen transparenten Sub-µm-Korund-Keramiken vermeiden diese Nachteile bei äußerst formflexibler Herstellbarkeit.
Vorteile
- In-Line-Transmission (Wellenlänge = 640 nm, Apertur = 0.57 °) > 50 % bei Dicke 0,8 mm (Abb. 2)
- Für Wellenlängen > 2 µm gleiche hohe Infrarot-Transmission wie Saphir
- Deutlich erhöhte Festigkeit (650-850 MPa) und Härte (Abb. 4) sowie Kratz- und Verschleißresistenz
- Beständigkeit in aggressiven Medien
- Flexible Formgebung per Gießtechnologie (flache Scheibe, Hohlkörper); Übertragbarkeit auf andere Stoffe
Leistungsangebot
- Entwicklung hochfester Transparent-Keramik, z.B. auf Basis von Korund (α-Al2O3) mit Sub-µm-/Nano-Strukturen
- Alternative Entwicklungen mit kommerziellen oder neuen Nano-Rohstoffen
- Technologische Untersuchungen zum Upscaling und zur Produktentwicklung; Rohstofferprobung und Formgebungsentwicklungen
- Untersuchungen zum Verhalten im technischen Einsatz