Werkstoff-Leitfaden

Refraktärmetalle

Wolfram

(W) Ordnungszahl: 74

Eigenschaft

*Hohe Hitzebeständigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe relative Dichte

Schmelzpunkt (℃)	3387	höchster unter allen Metallen
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	172
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	4.5	niedrigster unter allen Metallen
Relative Dichte	19.3	ähnlich wie Gold
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	4.2
Elastizitätsmodul (GPa)	345

Anwendungen

Glühwendel, Schmelztiegel
Heizeinsätze für Vakuumöfen
Alle Arten von Elektroden für Entladungslampen, elektrische Kontakte
Wärmeabschirmung, WIG-Schweißelektroden
Komponenten für Halbleiter-Ionen-Implantationsgeräte
Sputtertargets
Ausgleichsgewicht

Molybdän

(Mo) Ordnungszahl: 42

Eigenschaft

*Hitzebeständig, hohe Wärmeleitfähigkeit

Schmelzpunkt (℃)	2623
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	142
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	5.3
Relative Dichte	10.2
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	2.6
Elastizitätsmodul (GPa)	276

Anwendungen

Beleuchtungselemente, Glühdraht für Glühbirnen
Heizelemente für Hochtemperaturöfen und Abschirmungen
Schmelztiegel, Sinterschiffchen
Magnetronteile für Mikrowellen
Magnetronteile, die in Mikrowellenherden verwendet werden
Material für Sputtertargets

Tantal

(Ta) Ordnungszahl: 73

Eigenschaft

*Hitzebeständig

Schmelzpunkt (℃)	2990
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	57.5
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	6.3
Relative Dichte	16.7
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.7
Elastizitätsmodul (GPa)	185

Anwendungen

Teile für Wärmetauscher
Komponenten für Hochtemperaturreaktoren
Quellenkomponenten für Halbleiter-Ionenimplantationsgeräte

Ionenimplantationsgeräte
Pulver: Kondensatoren, Sputtertargets
Oxid: Additiv für optische Linsen
Carbid: Hartmetallwerkzeuge

Niob

(Nb) Ordnungszahl: 41

Eigenschaft

*Hitzebeständig

Schmelzpunkt (℃)	2415
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	54
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	7.0
Relative Dichte	8.6
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.8
Elastizitätsmodul (GPa)	107

Anwendungen

Zusatzstoff für Eisen und Stahl

Carbid: Hartmetallwerkzeuge
Intermetallische Verbindungen: Supraleitender Magnet
Legierungen: Sputtertargets

Silber

(Ag) Ordnungszahl: 47

Eigenschaft

Hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit

Schmelzpunkt (℃)	960
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	420
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	19.0
Relative Dichte	10.5
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.9
Elastizitätsmodul (GPa)	73

Anwendungen

Elektrische Leiter (geringer elektrischer Widerstand)
Audiokabel
Hochfrequenzkabel
Geschirr, Schmuck, Zahnmedizin
Wasserreiniger (Desinfektion)

Verwendung als Legierungsmaterial möglich

Kupfer

(Cu) Ordnungszahl: 29

Eigenschaft

*Hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe elektrische Leitfähigkeit

Schmelzpunkt (℃)	1084
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	398
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	16.6
Relative Dichte	8.9
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.8
Elastizitätsmodul (GPa)	130

Anwendungen

Leiter in elektrischen Geräten
Stromkabel (geringer elektrischer Widerstand und preiswerter als Silber)
Münzen, Baumaterialien

Kann als Verbundwerkstoff für Messingprodukte usw. verwendet werden

Aluminium

(Al) Ordnungszahl: 13

Eigenschaft

*Leichtes Gewicht

Schmelzpunkt (℃)	660
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	237
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	23.2
Relative Dichte	2.7
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.5
Elastizitätsmodul (GPa)	71

Anwendungen

Münzen, Getränkedosen, Töpfe und Pfannen
Baumaterialien, Fahrzeugkomponenten
Benzinmotoren
Universelle Maschinenbauteile

Edelstahl

(SUS) legierter Stahl

Eigenschaft

*Korrosionsbeständig

Schmelzpunkt (℃)	1450
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	16.3
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	18.0
Relative Dichte	7.9
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	2.0
Elastizitätsmodul (GPa)	200

Anwendungen

Austenit-Typ:
- Küchengeräte
- Geschirr
- Korrosionsbeständige Ausrüstung
- Universelle Maschinenbauteile
Martensit-Typ:
- Küchenmesser
- Teile von Abschreckmaschinen mit hoher Lebensdauer
Ferrit-Typ
- Töpfe für Induktionsherde

Keramik

Aluminiumoxid

(Aluminium Oxid) Al2O3

Eigenschaft

*Hohe Härte, abriebfest, hitzebeständig, korrosionsbeständig

Schmelzpunkt (℃)	2054
Temperaturwechselbeständigkeit	200
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	30
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	5.3
Relative Dichte	3.9
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	18

Anwendungen

Elektrische Isolatoren
Ofenwände, Ofenteile, Vorrichtungen
Düsen, Walzen
Reaktionstiegel, Reaktionsgefäße
Komponenten der Halbleiterindustrie
Komponenten für die Flüssigkeitskristallproduktion
Elektronenröhrenteile, Pumpen, Schleifmittel
Tiegelauskleidungen

Aluminiumnitrid

AIN

Eigenschaft

*Hohe Wärmeleitfähigkeit

Schmelzpunkt (℃)	2200
Temperaturwechselbeständigkeit	400
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	170
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	2.4
Relative Dichte	3.3
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	13

Anwendungen

Schmelztiegel,
Komponenten für Kühlkörper,
hitzeresistente Platten,
Komponenten für die Halbleiterfertigung:
Heizelemente, elektrostatische Chucks,
Dummy-Wafer,
Suszeptor-Ringe,
Duschplatten,
Reaktionskammern,
HF-Fenster

Siliciumnitrid

Si3N4

Eigenschaft

*Hohe Festigkeit, abriebfest, temperaturwechselbeständig

Schmelzpunkt (℃)	1600
Temperaturwechselbeständigkeit	650
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	13
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	1.5
Relative Dichte	3.2
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	16

Anwendungen

Motorenteile
Komponenten für Gasturbinen
Lager, Führungsrollen
Schneidewerkzeuge
Schneidewerkzeuge
Schleifteile, Mahlkugeln
Rührblätter

Siliciumcarbid

SiC

Eigenschaft

*Hohe Festigkeit, chemische Beständigkeit und Verschleißfestigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit

Schmelzpunkt (℃)	2730
Temperaturwechselbeständigkeit	450
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	150
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	2.9
Relative Dichte	3.1
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	24

Anwendungen

Hochtemperatur-Komponenten
Gleitteile:
- Lager,
- Gleitringdichtungen

Zirconiumdioxid

(Zirconium dioxide) ZrO2

Eigenschaft

*Hohe Bruchzähigkeit, hohe Festigkeit, abriebfest

Schmelzpunkt (℃)	2715
Temperaturwechselbeständigkeit	280
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	3
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	7.7
Relative Dichte	6.0
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	13

Anwendungen

Schneiden für Industrieanwendungen
Scheren, Küchenmesser
Prüfmittel:
- Prüfstifte,
- Endmaße
Diverse verschleißfeste Bauteile

Bornitrid

Eigenschaft

*Ausgezeichneter elektrischer Widerstand bei hohen Temperaturen, temperaturwechselbeständig

Schmelzpunkt (℃)	2700
Temperaturwechselbeständigkeit	1500
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	63
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	1.4
Relative Dichte	1.8
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	0.8

Anwendungen

Isolatoren für Hochtemperatur-Atmosphärenöfen
Diverse Komponenten für die Halbleiterfertigung
Schmelztiegel für Verbindungshalbleiter
Montagevorrichtungen für Elektronikbaugruppen
Kühlkörper

Pulver: Schmiermittelzusatz bei hohen Temperaturen, Trennmittel, kosmetische Produkte

Halbmetall

Silicium

(Si) Ordnungszahl 14

Eigenschaft

*Hohe Bruchzähigkeit, hohe Festigkeit, abriebfest

Schmelzpunkt (℃)	1400
Temperaturwechselbeständigkeit	−
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	148
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	4.2
Relative Dichte	2.3
Härte (Mohs)	6.5

Anwendungen

Halbleiterbauelemente
Komponenten der Halbleitertechnik
Solarzellen

Glas

Quarzglas

Eigenschaft

*Ausgezeichneter elektrischer Widerstand bei hohen Temperaturen, temperaturwechselbeständig

Schmelzpunkt (℃)	1700
Temperaturwechselbeständigkeit	1000
Wärmeleitfähigkeit (W/(m・K))	1.4
Wärmeausdehnungskoeffizient (×10^-6)	0.5
Relative Dichte	2.2
Vickers-Härte (Hv)(GPa)	9

Anwendungen

Optik:
- Optische Linse und Prismen
- Verschiedene Laserlinsen
Chemie:
- Apparaturen zur Lösungsmitteldestillation
- Komponenten für chemische Laborgeräte
Halbleiterindustrie:
- CVD, diverse Rohre für Diffusionszwecke in Rohröfen
- Fotomaske und etc.

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