Werkstoffeigenschaften

Isolatoren

Werkstoffe, welche elektrischen Strom nicht oder nur sehr schlecht leiten, sind Isolatoren. Sie werden in vielzähligen elektrischen und elektronischen Anwendungen verwendet.

Der spezifische Widerstand eines Werkstoffes ist der Kehrwert seiner elektrischen Leitfähigkeit. Er gibt an, wie schwer es für den elektrischen Strom ist, ein bestimmtes Material zu passieren.

Vergleichsdiagramm zum spezifischen Widerstand
Vergleichsdiagramm zum spezifischen Widerstand

Die Graphik zeigt den spezifischen Widerstand diverser Keramiken und Metalle. Keramiken verfügen im Allgemeinen über einen hohen elektrischen Widerstand und werden daher als Isolatoren in elektronischen Geräten und als Kabelisolation verwendet.

Bornitrid

Bornitrid verfügt über ausgezeichnete Isolationseigenschaften, selbst bei hohen Temperaturen. Auch Saphir hat einen hohen elektrischen Widerstand. Es wird daher zum Beispiel als isolierendes Substrat in integrierten Hochleistungsschaltkreisen verwendet.

Spezifischer Widerstand und Durchschlagfestigkeit

Durchschlagfestigkeit (kV/mm) Spezifischer Widerstand (Ωcm)
Keramik Hochleistungskeramik Aluminiumoxid >10 >1014
Zirkonoxid >10 >1012
Siliciumnitrid >14 >1014
Aluminiumnitrid >15 >1014
Siliciumcarbid >106
Cordierit 7 1013
Mullit >10 1014
Steatit 18 1014
Calciumoxide
Magnesiumoxid >1014
SiAlON >15 >1015
Spanend bearbeitbare Keramik Macerite HSP >10 5×1015
Photoveel II 35 2,2×1015
Photoveel II-S 30 1014
M-soft 40 1012
BN HC 25 1015
BN N-1 25 1015
BN NB-1000 22 1015
BA 21 1014
SBN 27 1014
Glas Universalglas
Hartglas
Pyrex, Tempax 1015
Neoceram >1013
Quarz >10 >1014
Baycol 1017
Saphirglas >10 >1014
Ziegel Gewöhnlicher Ziegel
Ofenmaterial
(für Innenraum)
Ofenmaterial
(Isolierstein)
Zement Universalzement
Feuerfester Zement
Durchschlagfestigkeit (kV/mm) Spezifischer Widerstand (Ωcm)
Metalle Metalle mit hohem Schmelzpunkt Wolfram 5,5×10-6
Molybdän 5,7×10-6
Tantal 12,4×10-6
Niob
Hitzebeständiger Stahl SUS310S 90×10-6
SUH445 60×10-6
Inconel 600 103×10-6
Standard- Metalle SUS316 74×10-6
SUS304 71×10-6
Stahl 19,5×10-6
Aluminium 2,7×10-6
Kupfer 1,7×10-6
Durchschlagfestigkeit (kV/mm) Spezifischer Widerstand (Ωcm)
Kunststoffe Technische Kunststoffe Polyimid (PI) 23 >1014
Polybenzimidazol (PBI) 23 2×1015
Polyamidimid (PAI) 23 2×1015
Polyetherimid (PEI) 24 1017
Polyacetal (POM) 20 1×1014
Polyphenylensulfid (PPS) 15 1,6×1016
Polyetheretherketon (PEEK) 19 1016
Polytetrafluorethylen (PTFE) 19 <1018
Polyamid 6 (PA6) 31 1014
Ultrahochmolekulargewichtiges Polyethylen (UHMWPE) >1013

Standardkunststoffe

Polyethylen (PE) 40 ~ 50 6×1018
Polypropylen (PP) 31 >1016
Vinylchloridharz (VC-Harz) 37,5 >1016
Polystyrol (PS) 20 ~ 28
Polyethylenterephthalat (PET) 22 >1016
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) 14 ~ 20 1 ~ 4,8×1014
※Die angegebenen Werte dienen lediglich als Richtwert.

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