Nichtmetallische anorganische Werkstoffe. Keramik

Zusammenfassung

Eine ganze Reihe nichtmetallischer, anorganischer Werkstoffe hat in der Elektrotechnik eine große Bedeutung erlangt, weil die Besonderheit ihres Aufbaues und ihrer Struktur auf physikalische Eigenschaften führt, die von hohem technischen Interesse sind. Beispielsweise sind Elektroporzellan, Steatit und Glas für Isolierkörper in der Energietechnik unentbehrlich. Zementsorten verbinden über eine Hydratphase Keramik- und Metallteile. Asbest und Glimmer sind Bestandteile von Verbundwerkstoffen, die in der Hochspannungstechnik für hochwertige Isolierstoffe gebraucht werden. Für Isolierteile bei Hochtemperaturanwendungen werden fast reine Oxide (Magnesiumoxid, Zirkonoxid) benötigt. Metalloxid-Keramiksorten (Al₂O₃), ausgewählte Gläser und Saphirkristalle dienen als Substrate für die verschiedensten mikroelektronischen Technologien. Rubinkristalle werden als Laserwerkstoff eingesetzt. Keramische Spinellstrukturen zeigen ferrimagnetische Eigenschaften und werden als Magnetmaterial bei höchsten Frequenzen verwendet. Titanverbindungen und insbesondere Bariumtitanat sind Werkstoffe mit ausgeprägten ferroelektrischen Eigenschaften. Quarzscheiben zeigen einen piezoelektrischen Effekt und werden für Schwingquarze gebraucht. Gläser mit Silberionengehalt verändern ihre Durchsichtigkeit bei intensiver Lichtbestrahlung; Photonen verwandeln hierbei in reversibler Weise die Ag⁺-Ionen in metallisches Silber und bewirken auf diese Art die Abdunkelung des Glases. Alle Werkstoffe in diesen Beispielen sind nichtmetallisch anorganische Werkstoffe, deren Eigenschaften in ihrem inneren strukturellen Aufbau begründet sind. Die Wissenschaft von den nichtmetallisch anorganischen Werkstoffen faßt man insbesondere im englischsprachigen Raum unter dem Oberbegriff Keramik (keramische Phase) zusammen.