Elektrokeramik: Werkstoffe · Herstellung · Prüfung · Anwendungen

341 Pages·1976·19.74 MB·German

by  Dr.-Ing. Alfred Hecht

Elektrokeramik
Werkstoffe . Herstellung . Priifung . Anwendungen
Mit Unterstiitzung der Keramischen und def Elektroindustrie
herausgegeben von
Alfred Hecht
2. neubearbeitete und erweiterte Auflage
Bearbeitet von
E. Albers-Schonberg· A. Hecht· WRath
K. Schaudinn . W Schlegel· W Soyck
Springer-Verlag Berlin· Heidelberg· New York 1976
DF.-lng. ALFRED HECHT
ehem. Prokurist der Steatit,Magnesia AG, Lauf, Werk Holenbrunn
Dr. rer. nat. ERNST ALBERS-SCHONBERG
ehem. Vorstandsmitglied der Steatit-Magnesia AG, Lauf
ehem. Dir. of Research Indiana General Corp. USA
Dr. phil. WERNER RATH
ehem. Leiter des Chemisch,keramischen Zentrallabors Kahla und der Hermsdorf Schorn,
burg Isolatoren GmbH, Freiberg u. Hermsdorf
Dr.-lng. KURT SCHAUDINN
ehem. Leiter des Technischen Btiros und der Priiffelder Holenbrunn der Steatit,lVIagnesia
AG, Lauf
Dipl.-lng. WALTER SCHLEGEL
Mitinhaber der Dorst,Keramikmaschinen,Bau, Kochel a. See, Coburg, K5tzting
Dipl.-lng. WERNER SOYCR
ehem. Leiter desZentrallaboratoriums und Prokurist der Steatit,Magnesia AG, Lam
Mit 197 Abbildungen
ISBN-l3: 978-3-642-80950-7 e-ISBN-l3: 978-3-642-80949-1
DOl: 10.1007/978-3-642-80949-1
Library of Congress Cataloging in Pnblication Data. Hecht, Alfred, 1901- cd. Elektrokeramik, Bibliography:
p. Includes 4index. 1. Electric insulators and insulation. 2, Ceramics. I. Albers,Schonberg, Ernst. II. Title.
TK3441. C38H4 1975 621.319'37 75,26728
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© by Springer,Verlag, Berlin/Heidelberg, 1976.
Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1976
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handel.namen, Warenbezeichnungen usw, in diesem Bueh berechtigt
auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen, und
Markenschutz'Gesetzgebung als frei zu betrachten wiiren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Vorwort
Obwohl die erste Auflage seit etwa 1964 vergriffen ist und damals schon del'
Wunsch nach einer zweiten Auflage auftrat, haben sich die ruerfUr notwendigen
Arbeiten langere Zeit hingezogen. Dies war auch dadurch bedingt, daB inzwi
schen die beiden Mitarbeiter del' ersten Auflage, die Herren Dir. Hans Muller
und Dr.-Ing. Horst von Treufels, verstorben sind und die Neubearbeitung, die
durch die starke Entwicklung unumganglich war, runsichtlich diesel' Kapitel
und del' eigenen dem Herausgeber allein zufiel.
Auf dem Gebiete del' Hochspannungstechnik haben sich die Anforderungen
del' elektrischen Energieubertragung und des Elektrogeratebaus durch hohere
Leistungen, hohere Ubertragungs-Spannungen und neuere Erkenntnisse run
sichtlich des Einflusses von Schaltspannungen und Fremdschichtbedingungen
(Verschmutzung) auf die lsolierfahigkeit von lsolatoren weiter entwickelt und
gesteigert.
Die Hochfrequenztechnik war in del' erst en Auflage verhaltnismaBig kurz
behandelt. Da das 1939 von Dr. Albers-Schonberg herausgegebene Buch "Hoch
frequenzkeramik" (Verlag Theodor Steinkopf, Dresden und Leipzig) keine
weitere Auflage erlebt und sich dadurch eine Lucke fUr die in ihrer Bedeutung
wichtige Hochfrequenzkeramik ergeben hat, so wurde es als Mangel angesehen
werden mussen, wenn dieses Gebiet nicht in diesem Buch del' inzwischen einge
tretenen Entwicklung angepaBt ausfUhrlichel' behandelt worden ware.
Auch auf dem Gebiete del' elektronischen und akustischen Geratetechnik sind
auf dem keramischen Sektor Neuentwicklungen hinsichtlich keramischer Massen
(Aluminiumoxid und allgemein Metalloxide), Anpassung del' Technologie, wirt
schaftlicher, rationeller Fertigungsverfahren eingetreten.
AuBerdem war es angezeigt" die heiden Gebiete "Keramische Magnetika"
(Ferrite) und "Piezokeramik" wenigstens in je einem kurzen zusammenfassen
den Abschnitt zu behandeln, wobei diese Gebiete, auf den en eine groBe und
ausfUhrliche Spezialliteratur vorhanden ist, hier VOl' aHem derVollstandigkeit
halber erwahnt sein miissen.
Hinsichtlich del' zur Geologie, Mineralogie, Kristallographie, Struktur-, Tex
tur- und Keramik-Chemie gehorenden AusfUhrungen sei nach wie VOl' auf die
Fachbticher uber Keramik (Salmang, Ullmann, Singer usw.) verwiesen, fUr die
dieses Buch kein Ersatz sein kann und soIl.
Die bisherige Einteilung wurde im wesentlichen beibehalten. In bezug auf
die neuen GraBen und MaBeinheiten mage yom Leser nachgesehen werden,
IV Vorwort
wenn er gewisse Umrechnungen odeI' Anpassung einzelner Begriffe an die neuere
Normung odeI' den geanderten Gebraueh selbst vornehmen muB. Besonderer
Wert ist darauf gelegt worden, die umfangreiche inzwischen veroffentlichte
Literatur, Normung und Standardisierung von DIN und lEO, soweit erreichbar,
zu erwahnen.
Als neuer Mitarbeiter fUr die Absehnitte 2.1, 2.2 und 2.3.1 bis 2.3.3 konnte
Herr Dipl.-Ing. Walter Schlegel, Kochel a. SeejObb. gewonnen werden. Die in
del' ersten Auflage von den Herren v. Treufels und Miiller bearbeiteten Ab
sehnitte wurden vom Herausgeber zum groBt,en Teil neu bearbeitet.
Beitrage lieferten die Herren Dr. rer. nat. Ernst Albers-Schonberg, Feldmeilenj
ZiiriehseejSchweiz, Dr.-Ing. Kurt Schaudinn, WunsiedeljOfr., Dipl.-Ing.
Werner Soyek, LaufjPegnitz.
Herr Dipl.-Ing. Hehnuth Stoll, LaufjPegnitz sah das Manuskript auf aus
reichende Beriicksiehtigung del' DIN-Normen durch und unterstiitzte den
Herausgeber bei del' Korrekturlesung.
Allen Mitarbeitern sei an dieser Stelle fUr ihre Mitarbeit gedankt.
Eine groBe Zahl von Firmen des In- und Auslandes aus Energieversorgung,
keramischer und Elektro-Industrie, des Keramik-Maschinen- und Ofenbaus
steIlten zahlreiche Bildunterlagen, Daten und lnformationen zur VerfUgung,
wobei mit Riicksicht auf einen maBvoIlen Umfang des Buches nicht aIle Bilder
aufgenommen werden konnten. Allen, auch denjenigen, deren Bilder nicht zur
Aufnahme gelangten, gilt mein besonderer Dank. Del' Kiirze wegen sei mir ge
stattet, von einer Nennung del' Namen Abstand zu nehmen und auf die Bild
unterschriften zu verweisen, aus denen die Herkunft hervorgeht.
Fiir das Eingehen auf die Wiinsehe bei del' Drucklegung und die ansprechende
Ausstattung des Buches sei dem Springer-Verlag del' besondere Dank ausge
sprochen.
Del' zweiten Auflage wiinscht del' Herausgeber eine freundliehe Aufnahme
und einen groBen interessierten Leserkreis.
Wunsiedel, im Herbst 1975 A. HECHT
Inhaltsverzeichnis
Einleitung (Hecht) . . . . . . . 1
1. Die ieinkeramischen Werkstoffe 3
1.0 Uberblick iiber die Werkstoffe der Keramik (Rath) 3
1.1 Porzellane (Gruppe 100, DIN 40685) (Hecht) . . 4
1.2 Steatite (Gruppe 200, DIN 40685) (Hecht) . . . 6
1.3 Keramische Kondensatorbaustoffe (Gruppe 200 und 300, DIN 40685) (Rath). 8
1.4 Temperaturwechselbestandige, dichte Keramikstoffe (Gruppe 400, DIN 40685)
(Hecht) . . . . . . . . . . . . . . . . _. . . . . . . . . . . . 13
1.5 Elektrowarmekeramikstoffe (Gruppe 500, DIN 40685) (Hecht) 14
1.6 Hochfeuerfeste keramische Werkstoffe (Gruppe 600, DIN 40685) (Rath) 14
1.7 Oxidkeralllik (Gruppe 700, DIN 40685) (Rath) 15
2. Fel'tigungsprozesse indertechnischenFeinkeramik 18
2.1 Aufbereitung der keramischen Rohstoffe (Schlegel) 18
2.2 Keramische Formgebung (Schlegel) 24
2.2.1 Drehverfahren 26
2.2.1.1 Einformen . 26
2.2.1.2 Uberforlllen 29
2.2.1.3 Abclrehen 29
2.2.2 Strangpressen. . . 31
2.2.3 PreBverfahren 32
2.2.3.1 NaBpressen 33
2.2.3.2 Trockenpressen . 35
2.2.3.3 Isostatisch Pressen 38
2.2.4 GieBen . . . . . . . . . 41
2.3 Weiterverarbeitung der geformten Teile 42
2.3.1 Garnieren (Schlegel) 42
2.3.2 Trocknen (Schlegel) 44
2.3.3 Glasieren (Schlegel) 47
2.3.4 Brennen (Rath) 49
2.4 Bearbeitung del' keramischen Formlinge (Hecht) 59
2.4.1 Rohbearbeitung ... 59
2.4.2 Vergliihtbearbeitung . 59
2.4.3 Schleifen und Bohren 60
2.4.4 Sandstrahlen . ... . 61
2.4.5 Metallisieren . . . . 61
2.4.6 Vel'bindung von keramischen Formstiicken untel'einandel' und mit Metallen 62
2.4.7 Verbindung von keramischen Fol'lllstilcken mit Glas 67
2.5 Forlllgenauigkeit und MaBtoleranzen (Hecht) . . . . . . . . . . . . . . . 67
VI Inhaltsverzeichnis
3. Eigenschaften und technische Werte keramischer WerkstoHe Imd Erzeugnisse ffir die
Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.0 DIN 40685 (Rath) . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.1 Elektrische Eigenschaften und Anfordertmgen (Hecht) 74
3.1.1 Keramisches Dielektrikum . . . . . . . . . 74
3.1.2 Elektrische und umweltbedingte Einfliisse auf OberfHiche und Umgebung
des Dielektrikums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.1.3 Verhalten von Oberflacheund Umgebung des Dielektrikums 83
3.2 Mechanische Eigenschaften und Anforderungen (Hecht) 86
3.2.1 Struktur und Festigkeit 86
3.2.2 Festigkeitsbegriffe . . 89
3.2.3 Zugbeanspruchung 92
3.2.4 Druckbeanspruchung 94
3.2.5 Knickbeanspruchung 96
3.2.6 Biegebeanspruchung . 96
3.2.7 Innendruckbeanspruchung 98
3.2.8 Torsionsbeanspruchung 100
3.2.9 Scherbeanspruchung . . . 101
3.2.10 Schlagbiegebeanspruchung (Kerbschlagbeanspruchung) 102
3.2.U Harte. . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3 Thermische Eigenschaften und Anforderungen (Hecht) 105
3.3.1 Temperatur-und Hitzebestandigkeit 105
3.3.2 Langen-Ausdehnungskoeffizient . . . . . . . 105
3.3.3 Spezifische Warme. . . . . . . . . . . . . 106
3.3.4 Warmeleitfahigkeit und Temperaturleitfahigkeit 106
3.3.5 Temperaturwechselbestandigkeit und thermische Beanspruchung 108
3.3.6 Kriechstrom-und Lichtbogenfestigkeit . . . 109
3.4 Sonstige physikaIische Eigenschaften (RathjHecht) UO
3.5 Chemische Eigenschaften (Rath) . . . . . . . . III
4. Pl'iifung technischel' und elekirotechnischel' kel'amischel' Wel'kstoffe Imd El'zeugnisse 113
4.0 Allgemeines (Hecht) ............... U3
4.1 Elektrische Priifungen (Hecht) . . . . . . . . . . . . U5
4.1.1 Durchschlagspannung und Durchschlagfestigkeit . 115
4.1.2 Dielektrizitatszahl und dielektrischer Verlustfaktor 116
4.1.3 Elektrische Widerstandswerte . . . . . . . . . 118
4.1.4 Lichtbogenfestigkeit . . . . . . . . . . . . . 119
4.1.5 Uberschlag(spannung). IsoIiervermogen. Fremdschicht 119
4.2 Mechanische Priifungen (Hecht) 122
4.2.1 Priifung der Zugfestigkeit 124
4.2.2 Innendruckpriifung 124
4.2.3 Priifung der Druckfestigkeit 125
4.2.4 Priifung der Biegefestigkeit . 125
4.2.5 Torsionspriifung. . . . . . 126
4.2.6 Priifung der Schlagbiegefestigkeit 126
4.2.7 Priifung der Harte, VerschleilHestigkeit, Abriebfestigkeit, Mahlfestigkeit 126
4.3 Thermische Priifungen (Hecht) • . . . 128
4.4 Sonstige physikalische Priifungen . . . . . . . . 133
4.4.1 Priifung der Abmessungen (Hecht) . . . . . 134
4.4.2 Oberflachenbeschaffenheit-Rauheit (Hecht) 135
4.4.3 Ultraschallpriifung (Hecht) 137
4.4.4 Gefiigefehler (Hecht) . 137
4.4.5 Porositat (Hecht) . . . . 142
4.4.6 Gasdichtigkeit (Rath) 142
4.4.7 Armaturenpriifung (Rath) 143
4.5 Chemische Priifungen (RathjHecht) 143
Inhaltsverzeichnis VII
4.6 Wartungs- und Behandlungsvorschriften sowie Gewahrleistungsbedingungen
(Hecht) . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
5. Form uud Konstruktion von keramischen Bauteilen 145
5.1 Isolatoren (Hecht) . . . . . . . . . . 145
5.1.1 EinfluB del' Werkstoffeigenschaften 145
5.1.2 EinfluB del' Technologie . . . . . 147
5.1.3 EinfluB del' elektrischen Anforderungen 153
5.1.4 EinfluB del' mechanischen Anforderungen. Armierung 163
5.1.5 Zusatzliche Bemerkungen speziell iiber Niederspannungsisolatoren 178
5.1.6 Bemessung . . . . . . . . . . . . . . 180
5.2 Hochfrequenz-Isolierteile und -Isolatoren (Hecht) 192
5.3 Installations- und Elektrowarmeteile (Hecht) . 194
5.3.0 Allgemeines 194
5.3.1 Grundregeln . . _ . . 195
5.3.2 Trockenpressen . . _ . 199
5.3.3 Feucht-oder NaBpressen 204
5.3.4 Strangpressen . 207
5.3.5 Brennen 208
5.3.6 Schleifen . . . 209
5.3.7 Glasieren . . . 211
5.4 Aluminiumoxidteile (Hecht) 212
5.5 Keramikkondensatoren (R,ath/Hecht) 218
6. Anwendungtechnischerund elektrotechnischer keramischm' Erzeugnisse 231
6.1 Hochspannungstechnik (Hecht) . 231
6.1.1 Freileitungsisolatoren 231
6.1.2 Fahrleitungsisolatoren . . 238
6.1.3 Gerateisolatoren. _ . . . 240
6.2 Niederspalillungstechnik (Hecht) 261
6.3 Hochfrequenztechnik . . _ . . 264
6.3.1 Keramische Isolierbauteile fiir Sende-, Empfangs-, MeB-Gerate und Lei-
tungen innerhalb der Generator-und Empfangs-Anlagen (Hecht) . " 264
6.3.2 Isolatoren fiir HF-Sendeanlagen (Schaudinn/Hecht) . . . . . . .. 266
6.4 Niederspannungs-Installations-, Gerate-und Elektrowarme-Technik (Hecht) 283
6.5 Aluminiumoxid-Keramik (Hecht) . . . . . . . . . . . . . . 290
6.6. Keramische Kondensatoren (R,ath/Hecht) . . . . . . . . . . 296
7. Keramische l\'Iagnetika (Eisenoxid-Verbillliungen) (Albers-Schonberg) 303
7.1 Chemischer Aufbau und Anwendung 303
7.1.1 Die weichmagnetischen Ferrite 303
7.1.2 Ferrite mit eckiger Hystereseschleife 308
7.1.3 Ferrite fUr lYlikrowellen-Gerate 311
7.1.4 Permanent-magnetische (harte) Ferrite 312
7.2 R,ohstoff-Grundlage und Arbeitsverfahren 314
7.2.1 R,ohstoffe ...... . 314
7.2.2 Aufbereitung und Formung 315
7.2.3 Brand ..... . 316
7.2.4 Schleifen ....... . 317
7.2.5 Messen und Priifen 318
. 7.3 Historische Anmerkung und Literatur 318
8. Piezoelektrisehe und piezomagnetische I{eramik (Soyck) 320
Literaturverzeiehnis 324
Sachvel'zeichnis. . 328
Einleitung
Das Wort Keramik wird in mehrfachem Sinne gebraucht. Es bezeichnet eine
Werkstoffgruppe, namlich Stoffe, die im l'ohen Zustand geformt und dann durch
einen Brand bei hohen Temperaturen ihre endgtiltigen Eigenschaften erhalten.
Zu diesen Eigenschaften gehort auch del' Verlust der Formbarkeit und Bild
samkeit nach dem Brande. Dabei beschrankt man den Begriff Keramik im
klassischen Sinne auf nichtmetallene Werkstoffe. Das entsprechende Herstel
lungsverfahren bei Metallen heiBt Pulvermetallul'gie. Mit Keramik bezeichnet
man auch die Gegenstande und Erzeugnisse, die aus nichtmetallenen Stoffen
nach dem oben bezeichneten Verfahren durch Formen im bildsamen Rohzu
stand und anschlieBendes Brennen hergestellt werden. Endlich dient das Wort
Keramik auch als Bezeichnung del' Wirtschafts- und Industriegruppe, die die
Herstellung solcher keramischer Erzeugnisse betreibt.
Ais Elektrokeramik bezeichnet man somit die keramischen Erzeugnisse, die
fiir das Anwendungsgebiet del' Elektrotechnik bestimmt sind, und auch die
Industrie, die solche Teile fiir die Elektrotechnik herstellt.
Die technische Keramik und besonders die Elektrokeramik ist in del'
Elektroindustrie tief verankert, da del' anfangliche Hauptbedarf, del' sich auf
das Gebiet del' Freileitungsisolatoren erstreckte und sein Arbeitsgebiet auch
noch mit anderen Werkstoffen teilen muBte, sich sehr in Richtung del' elektro
technischen Gerateindustrie verlagert hat. Isolatoren haben heute in viel gro
Berem Umfang neben ihren Isolieraufgaben auch Aufgaben von Konstruktions
elementen del' elektrischen GroBapparate zu iibernehmen. Durch ihre Roh
stoffe ist sie den Industrien del' Urproduktion verwandt, da die Rohstoffe
zum allergl'oBten Teil in Bergwerksbetrieben und in diesen angegliederten
Aufbereitungsunternehmen fiir die Zwecke del' keramischen Industrie bereitge
stellt werden.
Die wertvollen Eigenschaften del' keramischen Werkstoffe und Erzeugnisse
in Bezug auf Lebensdauer, Temperaturbestandigkeit, Harte, geringe Anfallig
keit gegen Verschmutzungseinwirkung und Widerstandsfahigkeit gegen W'itte
rungs- und Freilufteinfliisse machen diese auf vie len Gebieten del' Technik
unent behrl ich.
Die keramische Industrie ist dadurch besonders beeinfluBt, VOl' allem auch
in ihrer Preisbildung, daB ihre Erzeugnisse mit verhaltnismaBig geringen Ma
terialkosten, dagegen abel' mit vel'haltnismaBig hohem Lohnanteil vel'sehen sind.
Da die Matel'ialkosten del' Urprodukte ebenfalls im wesentlichen durch Lohn
kosten bestimmt sind, so kann man einen sehr hohen Lohnanteil als preisbe
stimmend vol'aussetzen.
2 Einleitung
Die gesamte keramische Industrie gliedert sich in Grob- und Feinkeramik.
Die Feinkeramik umfaBt als groBten Anteil die Geschirr- und kunstkeramische
Industrie, neben anderen bedeutenden Gruppen fiir Sanitarkeramik, Wand
und Bodenfliesen und Schleifmaterial auf keramischer Basis. Der kleinere Anteil
der feinkeramischen Industrie gehort zur technischen und Elektrokeramik.
Der Umsatz der gesamten feinkeramischen Industrie in der Bundesrepublik be
trug 1972 2437 Millionen DM. Davon entfallen 280 Millionen DM auf die Gruppe
der technischen Keramik, das entspricht einem Anteil von 11,5%.
Von den in der gesamten feinkeramischen Industrie beschaftigten Arbeits
kraften von rund 76300 Personen entfallen auf die Gruppe der technischen
Keramik rd. 9900, was einem Anteil von etwa 12,9% entspricht.
Die keramische Industrie hat in der Bundesrepublik zwei Schwerpunkte,
von denen der eine im nordlichen Bayern und der andere in Westdeutschland
in der Nahe des Rheines liegt. Von der Geschirr- und Zierporzellanindustrie
sind etwa 92% in Bayern ansassig; etwa 85% der Elektrokeramik und mehr
als die Halfte der chemisch-technisch keramischen Industrie sind in Bayern
konzentriert.
Am exportintensivsten von den verschiedenen Herstellergruppen der fein
keramischen Industrie ist die Geschirrindustrie mit etwa 40% ihres Gesamt
absatzes. Der Anteil der technischen Keramik am Export betragt im Verhaltnis
zu ihrem Gesamtabsatz 29,7%.
Nicht nur auf dem Gebiet der Geschirr- und Kunstkeramik, sondern auch
in der technischen Keramik war Deutschland immer fiihrend, und ist es auch
heute noch. Jedoch zeichnet sich im Ausland, besonders auch in den sich ent
wickelnden Landern, die Tendenz ab, eigene Geschirr- und auch technisch
keramische Industrien zu entwickeln, so daB die Konkurrenz im Ausland sich
sehr vergroBert und damit auch der Export beeinfluBt werden wird. Hinzu
kommt, daB in einigen sehr industriestarken Landern, wie Amerika und Japan,
aber auch in den Ostblocklandern, bereits eine sehr starke technisch-keramische
Industrie vorhanden ist und daB deren Vollkommenheit in der Rationalisierung
und zum Teil auch, wie es bei Japan zutrifft, das niedrigere Lohnniveau und
das Staatshandelsmonopol der Ostblocklander, fiihlbare Konkurrenz fiir die
deutsche technische Keramik darstellen.
Die Elektrokeramik ist mit der Energieversorgung, del' Elektronik und der
MeB- und Regeltechnik aufs engste verbunden. Ihl'e Entwicklung hangt eng
mit der Entwicklung dieser Wirtschaftszweige zusammen. Bei dem sich standig
steigernden Bedal'f an elektrischel' Energie ist die Gewahr gegeben, daB die
Elektrokeramik immer bedeutende technische und wil'tschaftliche Aufgaben zu
erfiillen hat, zumal die Rohstoffe del' Kel'amik zu den Aufbaustoffen der Erde
gehoren und damit auf lange Sicht ausl'eichender Vorrat vorhanden ist.
1. Die feinkeramischen Werkstoffe
1.0 Uberblick'iiber die Werkstoffe der Keramik
Die Herstellung von keramischen Gebrauchsgegenstanden gehort zu den friihe
sten ,technischen Betatigungen. Prahistorische Funde keramischer Gegenstande
sind die altesten Dinge, die von Menschenhand durch Stoffumwandlung her
gestellt sind. Trotz diesel' langen Geschichte ist die Kenntnis del' keramischen
Technologie bei we item nicht in dem MaBe Allgemeingut, wie etwa die Bearbei
tung des Holzes, del' Metalle und auch des Glases. Dabei spielen keramische
Gegenstande im Alltagsleben, in del' Industrie und Technik eine groBe Rolle.
Am besten vertraut sind die Menschen im allge.,.meinen mit dem Geschirr aus
Porzellan, das durch seine geschmackvollen Formen beliebt ist, abel' auch dem
Porzellan den Ruf del' leichten Zerbrechlichkeit eingetragen hat. Wenige sind
sich klar dariiber, daB del' gleiche Werkstoff in del' Form von Hochspannungs
isolatoren viele Tonnen zu tragen vermag. Bekannt ist die chemische Bestandig
keit keramischer Erzeugnisse. Die glanzende Glasur eines vVaschtisches aus
Sanitar-Porzellan, die Wetterbestandigkeit eines Ziegelsteines, die Feuerfestig
keit des Schamottesteins in Heiz- und Schmelzofen zeigen die wesentlichen
Eigenschaften diesel' Werkstoffgruppe, namlich ihre Bestandigkeit gegen auBere
Einwirkungen bei normaler und bei hoher Temperatur.
Keralllische Isolierstoffe sind anorganische, nichtmetallische, iiberwiegend
odeI' ausschlieBlich kristallinc",Stoffe, die ihre endgiiltige Beschaffenheit durch
Einwirken hoher Temperatur erhalten. Man unterscheidet hinsichtlich des Her
stellungsverfahrens zwischen feinkerarnischen und grobkeramischen Erzeug
nissen. Die dichten keramischen Isolierstoffe sind samtlich, die porosen zum
groBen Teil del' Feinkeramik zuzuordnen; grobkeramische Isolierstoffe dienen
z. B. in Gestalt von Formsteinen als feuerfeste, elektrische Isolierungen in elek
trischen ()fen. Hinsichtlich del' stofflichen Zusammensetzung unterscheidet man
zwischen silikatischen keramischen Stoffen, die kristalline Anteile und Glas
phase enthalten und oxidkeramischen Stoffen, die nul' sehr wenig odeI' gar keine
Glasphase aufweisen. Den einzelnen Stoffarten liegen bestimmte Kristallstruk
turen zu Grunde, die auch in den physikalischen und ehemisehen Eigenschaften
zum Ausdruek kommen.
Das Verfahren del' keramischen Herstellung von Gegenstanden vorbestimm
tel' Gestalt besteht in del' Aufbereitung del' sogenannten Masse aus natlirlichen
Gesteinen und Erden, Oxiden, Carbonaten, Carbiden durch Mahlen, Mischen,
Anteigen, in del' Formung del' Masse zu Gegenstiinden, deren GroBe um den
Betrag del' sogenannten Schwindung erhoht ist, und in einem nachfolgenden
Brand, durch den die Formlinge ihre endgiiltigen Eigenschaften und GroBe