Sub-µm- und Nano-Technologien für durchsichtige und IR-transparente Komponenten höchster Festigkeit, Härte und Verschleißresistenz mit extremer thermischer und chemischer Stabilität.

Herkömmliche "Transparent-" Keramiken zeigen infolge grobkörniger Gefüge (> 20 µm) niedrige mechanische Kennwerte und, im Fall von Korund (a-Al₂O₃), für ungestreutes Licht eine geringe In-Line-Transmission < 15 %; sie sind damit nicht klar-durchsichtig und somit eher transluzent als wirklich transparent. Die neuen transparenten Sub-µm-Korund-Keramiken (Bild 1) vermeiden diese Nachteile bei äußerst formflexibler Herstellbarkeit.

Bild 1: Transparent-Keramik aus Sub-µm-Sinterkorund. 4-Punkt-Festigkeit 650-700 MPa (3-Punkt: ca. 800 MPa), Vickers-Härte HV10 > 2000. Die Durchsichtigkeit des Hohlkörpers wird durch einen zentralen Draht und die XXX-Markierung auf der Rückseite (!) demonstriert.

• In-Line-Transmission (Wellenlänge = 640 nm, Apertur = 0.57 °) > 50 % bei Dicke 0,8 mm (Bild 2)
• Für Wellenlängen > 2 µm gleiche hohe Infrarot-Transmission wie Saphir (Bild 3)
• Deutlich erhöhte Festigkeit (650-850 MPa) und Härte (Bild 4) sowie Kratz- und Verschleißresistenz
• Beständigkeit in aggressiven Medien
• Flexible Formgebung per Gießtechnologie (flache Scheibe, Hohlkörper); Übertragbarkeit auf andere Stoffe

• Entwicklung hochfester Transparent-Keramik, z.B. auf Basis von Korund (a-Al₂O₃) mit Sub-µm-/ Nano- Strukturen
• Alternative Entwicklungen mit kommerziellen oder neuen Nano-Rohstoffen
• Technologische Untersuchungen zum Upscaling und zur Produktentwicklung; Rohstofferprobung und Formgebungsentwicklungen
• Untersuchungen zum Verhalten im technischen Einsatz