top Keramers data och egenskaper sammanställt av KERANOVA AB

MATERIALDATA

Not

Enhet

Kiseldioxid

Porslin

Steatit

Kordierit

Glaskeram

Aluminiumoxid

Zirkoniumdioxid

Magnesium- oxid

Titandioxid

Aluminium- titanat

Aluminium- nitrid

Sialon

Kiselnitrid

Kiselkarbid

Borkarbid

Bornitrid

Titandiborid

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

"Kvarts", SiO2

Al2O3·SiO2 m.m.

MgO·SiO2

2MgO·2Al2O3· ·5SiO2

Macor ®, MacKera

~90% Al2O3

~95% Al2O3

~100% Al2O3

Al2O3

ZrO2

MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Si3N4·Al2O3

Si3N4

SiC

B4C

TiB2

WC, 5-10%Co

0.8% C

Konventionellt bearbetningsbar, klicka här för skärdata

ZrO2-härdad

Partiellt MgO- stabiliserad

Partiellt CeO2- stabiliserad

Partiellt Y2O3- stabiliserad

Fullstab. med CaO

Fullstab. med Y2O3

Sintrad, porös

Varm- pressad

Sintrad

Reaktions- bunden

Sintrad

Varmpressad

Reaktions- bunden

Sintrad

Varmpressad

Varmpressad (hexagonal.)

Sintrad

Enkristallin

Halt av huvudkomponent

vikts-%

>99.5

30-50% Al2O3

46% SiO2, 17% MgO, 16% Al2O3

95±1

99,6±0,1

85% Al2O3

89±1

90±3 % SiC, resten Si

98,5±0,5

Halt av huvudkomponent

Beteckning

"Fused Silica"

Aluminatporslin

ZTA

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

RBSN

SSN

HPSN

SiSiC / RBSC

SSiC

HPBN

Beteckning

Densitet

g/cm³

2,1 ± 0,1

2,7±0,2

2,8±0,2

2,4±0,1

2,52

3,55±0,06

3,73±0,07

3,87±0,04

4,3±0,2

5,70±0,05

6,18±0,03

6,02±0,05

5,2±0,2

5,8±0,1

2,54±0,14

3,52±0,06

3,8±0,3

3,1±0,1

3,25±0,03

3,25±0,01

2,45±0,24

3,24±0,04

3,23±0,07

3,06±0,05

3,11±0,07

2,48±0,02

2,03±0,13

4,46±0,02

3,5

14,7±0,4

7,7±0,2

Densitet

Öppen porositet

vol-%

4±4

0,5±0,5

24±8

12±3

23±7

1±1

2±2

1,4±1,0

Öppen porositet

Medelkornstorlek

µm

13±11

10±8

4±1

0,5

1,5±0,5

0,6±0,3

36±26

0,4±0,1 el. 25±12

5,5±0,5

4±1

5±4

3±2

0,4±0,1

13±3

1,5±0,7

ej tillämpligt

6,4±4,7

Medelkornstorlek

SiO2

Porslin

Steatit

Kordierit

Macor

90% Al2O3

95% Al2O3

100% Al2O3

85% Al2O3, ZrO2-härdad

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

porös MgO

tät MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Sialon

RBSN

SSN

HPSN

Si-SiC

SSiC

HPBC

HPBN

TiB2

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

Mekaniska egenskaper

Mekaniska egenskaper

Mekaniska egenskaper

Hårdhet, Knoop 100g (1000 g)

kg/mm²

490

(600),

250

1400

1880±200

2030±260

2340

1780±50

1630±160

1530

1730

600

378

(1200),

(1350),

1510±70

2210±450

2460±330

2880±30

2910±120

18±4

(2920±460)

(1830±230)

(775±125)

Hårdhet, Knoop 100g (1000 g)

Hårdhet, Vickers, 50 g (500 g)

kg/mm²

(617±85)

800

(630±20)

(650),

(328±73)

1400

1630±130

(1820±170)

(1630),

1290±70

900

1340±100

1500

630±30

(830±114)

(1200±20)

(1740±110)

950±147

1500

1880±220

2500±500

2800±430

3330±130

16±3

(3060)

8500±500

1470±130

980

Hårdhet, Vickers, 50 g (500 g)

Hårdhet, Rockwell 45N

78±1

79±1

81±1

77±3

72±4

92±1

67±13

89±2

90±1

94±2

85±3

58±6

Hårdhet, Rockwell 45N

Draghållfasthet, 20°C

MPa

69±1 (tätt mtrl.)

>50

73±4

220

222±30

245±49

401±40

103

416±47

160±40

214

500±90

305

390

1170±620

Draghållfasthet, 20°C

Böjhållfasthet, 3- el. 4-punkts, 20°C

MPa

73±30

105±41

136±9

107±7

106±12

321±26

336±37

341±28

608±207

700±149

581±183

1120±300

189±39

296±73

29±17

180±84

190±78

29±6

331±64

853±116

250±60

680±160

890±130

370±90

480±90

390±80

80±22

310±40

2300±750

Böjhållfasthet, 3- el. 4-punkts, 20°C

Böjhållfasthet, 3- el. 4-punkts, 1000°C

MPa

103

143±5

200±50

430 (820°C)

320±150

690

215±25

600±120

890±40

390±10

430±40

37±21

550

Böjhållfasthet, 3- el. 4-punkts, 1000°C

Tryckhållfasthet, 20°C

MPa

>48 (poröst)

550±40

703±140

399±71

345

2480

2150±340

2520±530

2650±350

1880±90

1750±250

2130±420

1710

1760±180

55±32

200

1920±300

3480±30

720±160

2580±520

3280±630

1810±540

2720±610

2310±380

155±90

3010±1320

4820±530

1500±500

Tryckhållfasthet, 20°C

Elasticitetsmodul, E, 20°C.

GPa

53±19

93±11

97±12

104±16

65±1

265±11

310±24

373±26

347±32

195±11

215

202±7

166±6

178±21

295±10

228±52

16±7

303±18

297±16

164±47

296±13

314±4

381±21

413±22

420±42

56±20

540±30

998±38

576±80

215±12

Elasticitetsmodul, E, 20°C.

Brottseghet, K1c, 20°C

MPaV¯m

1,1±0,3

1,5

3,5±0,4

4,5±1,1

4,3±0,8

7,2±3,8

11±2

16±4

9±2

3±2

3,7±1,2

7,1±3,0

3,0±0,7

6,9±2,5

5,7±0,6

3,6±0,6

3,9±0,8

3,5±0,5

13±9

60±14

Brottseghet, K1c, 20°C

Brottenergi

J/m²

Brottenergi

Weibullmodul, m, 20°C

18±8

14±5

25±5

18±2

19±5

11±2

16±4

16±3

27±9

11±1

19±1

Weibullmodul, m, 20°C

Poissons tal, 20°C

0,21±0,05

0,25

0,28±0,01

0,26±0,04

0,23±0,02

0,22±0,02

0,24±0,01

0,28±0,04

0,3

0,25±0,04

0,27±0,02

0,29±0,08

0,25

0,19±0,04

0,25

0,26±0,04

0,22±0,04

0,25±0,03

0,27±0,08

0,20±0,03

0,18±0,03

0,19±0,02

0,19±0,01

0,20

0,24±0,03

0,29±0,01

Poissons tal, 20°C

Friktionskoefficient

0,14±0,02

0,17

0,15

0,20±0,01

0,18

0,1

0,08

0,07

0,18

0,1

0,2

0,3

Friktionskoefficient

SiO2

Porslin

Steatit

Kordierit

Macor

90% Al2O3

95% Al2O3

100% Al2O3

85% Al2O3, ZrO2-härdad

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

porös MgO

tät MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Sialon

RBSN

SSN

HPSN

Si-SiC

SSiC

HPBC

HPBN

TiB2

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

Termiska egenskaper

Termiska egenskaper

Termiska egenskaper

Max. temperatur i luft, obelastet

°C

1230±130

1110±80

1190±180

1270±190

900±50

1500

1610±80

1710±80

1600±100

870±230

1000±160

1090±240

2280±60

2230±150

2350±50

2300±80

1300±300

1420±160

1240±220

1250±150

1410±180

1210±130

1280±180

1370±25

1610±330

680±130

920±220

800

840±140

530±230

Max. temperatur i luft, obelastet

Max. temp., inert el. vacuum, obelastet.

°C

1050±50

1600

1760±40

1050±150

2200

1200

1600

1500

1800

1670±190

1480±30

1380±80

1400

2110±400

1880±110

2270±470

2000

400

Max. temp., inert el. vacuum, obelastet.

Specifikt värme, 20°C

J/g K

0,80±0,05

0,88±0,06

0,87±0,05

0,86±0,09

0,79

0,92

0,83±0,06

0,90±0,09

0,79±0,05

0,47±0,05

0,56±0,11

0,4

0,55±0,13

1,0±0,1

0,69

0,76±0,08

0,82±0,02

0,65±0,04

0,72±0,11

0,73±0,10

0,67±0,10

0,90±0,11

0,66±0,02

1,2±0,3

0,83±0,04

0,63

0,19

0,49

Specifikt värme, 20°C

Värmeledningförmåga, 20°C

W/m K

1,6±0,3

2,7±0,6

3,8±1,5

2,5±0,6

1,5±0,1

16,9±0,2

23,0±1,9

29±4

22±2

2,5±0,5

1,9±0,1

2,5±0,8

2,3±0,3

2,2±0,2

9±5

48±7

4±1

1,9±0,9

151±36

24±8

13±2

25±8

27±9

136±41

105±33

30±10

33±13

99±80

1300±700

79±22

39±12

Värmeledningförmåga, 20°C

Värmeledningförmåga, 1000°C

3,1±1,9

5,9±0,1

7,5±1,5

2,2±0,2

2,0±0,5

7±1

3,3

1,1

7,5±2,5

10±1

15±2

18±1

41±9

37±8

16±2

23±7

90±10

Värmeledningförmåga, 1000°C

Värmeutvidgning, 20-1000°C

10^-6 K^-1

0,58±0,08

6,4±1,1

8,5±1,4

2,4±1,0

12,7±0,4

8,2±0,1

8,1±0,2

8,3±0,5

8,2±0,2

9,8±0,6

9,5±1,5

9,8±0,9

10,7±0,3

10,7±0,8

14±1

13±1

9,0±0,7

1,2±0,6

5,3±0,4

3,3±0,3

3,0±0,2

3,3±0,2

3,3±0,3

4,6±0,5

4,5±0,6

5,2±0,5

2,4±1,5

7,9±0,3

6,0±1,0

12,4±2,0

Värmeutvidgning, 20-1000°C

Max. termochock

°C

1200

160±60

190

480±130

250

210±60

180±20

200±30

360±80

260±60

110

500

800±200

630±210

470±100

680±150

670±120

220±120

350±40

130±30

>600

400

Max. termochock

SiO2

Porslin

Steatit

Kordierit

Macor

90% Al2O3

95% Al2O3

100% Al2O3

85% Al2O3, ZrO2-härdad

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

porös MgO

tät MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Sialon

RBSN

SSN

HPSN

Si-SiC

SSiC

HPBC

HPBN

TiB2

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

Elektriska egenskaper

Elektriska egenskaper

Elektriska egenskaper

Dielektrisk hållfasthet, vid t= 1-5 mm

kV/mm

20±5

24±7

20±7

10±4

19±4

19±5

10±1

23±3

16±4

18±2

40±7

Dielektrisk hållfasthet, vid t= 1-5 mm

Dielektricitetskonstant, vid 1 MHz, 20°C

4,3±0,7

6,1±0,3

5,9±0,8

5,1±0,7

8,7±0,2

9,4±0,3

9,6±0,8

11±2

8,9±0,7

82±45

8,6±0,4

7,9±0,1

8,2±1,6

4,4±0,2

5,7

Dielektricitetskonstant, vid 1 MHz, 20°C

Spridningsfaktor tan(delta), 1MHz, 20°C

x 10^-4

2±1

51±29

16±11

39±26

4,0±0,8

2,7±1,3

0,50±0,35

7±4

10±8

6±4

6±3

6,7±3,3

Spridningsfaktor tan(delta), 1MHz, 20°C

Förlustfaktor Er x tan(delta)

x 10^-3

0,92±0,4

30±13

11±8

19±11

3,5±0,6

2,5±1

1,6±1,4

6±4

82±69

0,9

5±3

5±2

3,1±1,2

1,1

Förlustfaktor Er x tan(delta)

Resistivitet, 20°C, log10

Ohm·cm

15±4

12±1

13±1

11,5±0,5

14,0±0,9

14,0±0,7

10,5±0,5

9,6±1,4

8±4

11±2

13±1

11,5±0,5

12±2

13±2

1,3±1,8

3,3±1,6

-0,85±0,15

14±1

-4,4±1,5

7,3

-4,5±0,2

-4,8

Resistivitet, 20°C, log10

Resistivitet, 500°C, log10

Ohm·cm

4±1

6,5±0,5

6,1

8,7±0,3

8,6±1,1

10,4±0,6

4,6±0,5

3,0±0,8

2,6

8,7

-4,2

Resistivitet, 500°C, log10

Resistivitet, 1000°C; log10

Ohm·cm

5,9

5,3±0,9

6,6±0,4

2,6±0,5

2,2±0,8

1,7

0,5

6±2

7,5±0,5

0,05

0,2

-3,9

Resistivitet, 1000°C; log10

SiO2

Porslin

Steatit

Kordierit

Macor

90% Al2O3

95% Al2O3

100% Al2O3

85% Al2O3, ZrO2-härdad

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

porös MgO

tät MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Sialon

RBSN

SSN

HPSN

Si-SiC

SSiC

HPBC

HPBN

TiB2

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

Kemisk beständighet

Kemisk beständighet

Kemisk beständighet

NaOH 30-50%, 105°C

mg/cm².år

>1.000

0,025

0,4±0,2

0,5±0,1

8±2

0,32±0,29

NaOH 30-50%, 105°C

HCl 36%, 110°C

mg/cm².år

>10.000

0,27±0,17

0,4±0,2

7±1

0,32±0,28

HCl 36%, 110°C

HNO3 65%, 108°C

mg/cm².år

0,045±0,025

0,4±0,2

<0.01

5±1

0,33±0,27

0,32±0,28

HNO3 65%, 108°C

H2SO4 20%, 25°C

mg/cm².år

0,18

0,1

0,06

0,12±0,04

0,24

H2SO4 20%, 25°C

H2SO4 95% 20°C

mg/cm².år

0,03

0,04

0,01

0,017

0,007

1,1±0,2

H2SO4 95% 20°C

H2SO4 95%, 100°C

mg/cm².år

0,5

<0,1

0,13±0,03

0,055±0,045

11±1

H2SO4 95%, 100°C

SiO2

Porslin

Steatit

Kordierit

Macor

90% Al2O3

95% Al2O3

100% Al2O3

85% Al2O3, ZrO2-härdad

Mg-PSZ

Ce-PSZ

Y-PSZ

Ca-FSZ

Y-FSZ

porös MgO

tät MgO

TiO2

Al2TiO5

AlN

Sialon

RBSN

SSN

HPSN

Si-SiC

SSiC

HPBC

HPBN

TiB2

Diamant

Hårdmetall

Verktygstål

Relativt pris för platta 100x50x10 mm

Relativt pris

Relativt pris för platta 100x50x10 mm

Obearbetad

25-50

10-80

10-90

20-100

150-200

100

130-150

210-310

290-370

200

270-380

120-150

120-180

200-320

240-260

120-130

140

300-400

360-520

230-370

5-20

Obearbetad

Slipad runt om och polerad på en sida

60-140

200-250

200

230

200-300

300-330

530-750

550-680

360-600

720-990

420-450

420-570

350-450

650-820

10-40

Slipad runt om och polerad på en sida

(Överst)

Anm
Anm.
Sammanställningen bygger på ett stort urval produktbroschyrer, datablad, facklitteratur etc. Tabellens uppgifter ger medelvärde ± std.avvikelse där så har varit möjligt från befintligt underlag. Uppgifterna revideras fortlöpande och bör endast användas som riktvärden.

Not 1:
Densitetsvärden i övre/nedre gränserna ger som regel motsvarande lägen för övriga tabelldata.

Not 2:
Den slutna porositeten är oftast mellan 0 och 2%, ibland upp till 5 vol%. Endast varmpressade keramer brukar kunna bli heltäta.

Not 3:
Hårdhetstalen uppvisar stor spridning mellan olika tillverkare av tillsynes identiska keramer. Uppgifterna är troligtvis korrekta, även om den stora spridningen gör att det kan vara osäkert att jämföra mellan olika material. Knoop 100g- värdet är ca 20-40% högre än 1000g-värdet; Vickers 50 g är ca 5-15% högre än vid belastning med 500 g. Temp.: 20°C

Not 4:
Tillgängliga uppgifter anger ofta inte vilken belastningsmetod som använts. 3-punktsbelastning kan ge upp till ca 30% högre värde än för 4-punktsbelastning, men också större spridning i hållfasthetsdata (vilket visar sig som lägre Weibullmodul). För belastningsfall med utbredd last (vid böjning) bör de lägre värdena vara vägledande, och för punktlaster de högre. Det bör noteras att drag- och böj- hållfasthetsdata är starkt beroende av provets form och storlek, ytornas skick, variationer i mikrostruktur mm.

Not 5:
Weibullmodulen är ett statistiskt mått på spridningen i mätdata, oftast använt för böjhållfastheten. Ett högt värde betyder jämna mätdata, och därmed tillförlitligare underlag för hållfasthetsberäkningar. Modulen påverkas i första hand av materialets egenskaper som jämn mikrostruktur etc.

Not 6:
Poissons tal ger relation mellan elasticitets- och skjuvmodul (E resp. G). Den är =0.5 för idealt plastiska material där volymen är konstant vid töjning.

Not 7:
Friktionstalet gäller som regel för osmort vid kontakt med materialet självt i luft, vid låg relativhastighet. Ytfinish: läppad eller polerad till Ra£ 0.1µm.

Not 8:
För reducerande atmosfär gäller ofta lägre temperatur, t ex för TiO2 och MgO. Al2O3 är en mycket stabil oxid och klarar reducerande miljö bra.

Not 9:
Värdet är starkt beroende på artikelns form och storlek. Keramerna klarar "uppchock" (vid temp.- uppgång) klart bättre än kylning.

Not 10:
Värdet ökar som regel med ökande godstjocklek "t". Temperatur: 20°C.

Not 11:
Kommersiell information förväxlar ofta tand and e_r^.tand, vilket här har försökts korrigerats för. T=20°C.

Not 12:
Uppgifterna anger viktsförlust per år (365 dagar). Notera att korrosionsangrepp ofta sker i materialets korngränser, i bindefasen. Detta kan medföra t.ex kraftigt sänkt hållfasthet redan vid mycket låg viktsförlust.

Not 13:
Tabellvärden är grovt uppskattade med prisindex 100 som baserats på tätsintrad, obearbetad 99.6% Al2O3 , exkl verktygskostnader etc. Seriestorlek: 100 - 10,000 st. Begär offert för exakta priser.

Macor: ® Corning Glass.