Keramik-Metall-Verbindungen und -DichtungenEdit
Cermets wurden zuerst in großem Umfang für Keramik-Metall-Verbindungen eingesetzt. Die Konstruktion von Vakuumröhren war eines der ersten kritischen Systeme, wobei die Elektronikindustrie solche Dichtungen einsetzte und entwickelte. Deutsche Wissenschaftler erkannten, dass Vakuumröhren mit besserer Leistung und Zuverlässigkeit hergestellt werden können, wenn Glas durch Keramik ersetzt wird. Keramische Röhren können bei höheren Temperaturen ausgasen. Aufgrund der Hochtemperaturdichtung halten Keramikröhren höheren Temperaturen stand als Glasröhren. Keramikröhren sind auch mechanisch stabiler und weniger empfindlich gegenüber Temperaturschocks als Glasröhren. Heute haben sich Cermet-Vakuumröhrenbeschichtungen als Schlüssel für solare Warmwassersysteme erwiesen.
Gleitringdichtungen aus Keramik und Metall wurden ebenfalls verwendet. Traditionell werden sie in Brennstoffzellen und anderen Geräten eingesetzt, die chemische, nukleare oder thermionische Energie in Elektrizität umwandeln. Die Keramik-Metall-Dichtung wird benötigt, um die elektrischen Abschnitte von turbinengetriebenen Generatoren zu isolieren, die in korrosiven Flüssigmetalldämpfen arbeiten.
BiokeramikBearbeiten
Biokeramik spielt eine große Rolle bei biomedizinischen Materialien. Die Entwicklung dieser Materialien und die Vielfalt der Herstellungstechniken haben die Anwendungsmöglichkeiten im menschlichen Körper erweitert. Sie können in Form von dünnen Schichten auf metallischen Implantaten, als Verbundwerkstoffe mit einer Polymerkomponente oder auch nur als poröse Netzwerke eingesetzt werden. Diese Materialien funktionieren im menschlichen Körper aus mehreren Gründen gut. Sie sind inert, und da sie resorbierbar und aktiv sind, können die Materialien unverändert im Körper verbleiben. Sie können sich auch auflösen und aktiv an physiologischen Prozessen teilnehmen, wenn zum Beispiel Hydroxylapatit, ein Material, das chemisch der Knochenstruktur ähnelt, sich in den Knochen einbauen kann und ihm beim Wachstum hilft. Zu den häufig verwendeten Materialien für Biokeramik gehören Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Kalziumphosphat, Glaskeramik und pyrolytische Kohlenstoffe.
Eine wichtige Anwendung von Biokeramik ist die Hüftgelenkersatzoperation. Die für die Hüftgelenke verwendeten Materialien waren in der Regel Metalle wie Titan, wobei die Hüftpfanne meist mit Kunststoff ausgekleidet war. Die multiaxiale Kugel war eine zähe Metallkugel, wurde aber schließlich durch eine länger haltbare Keramikkugel ersetzt. Dadurch wurde das Aufrauen der Metallwand gegen die Kunststoffauskleidung der künstlichen Hüftpfanne verringert. Die Verwendung von Keramikimplantaten verlängerte die Lebensdauer der Hüftprothesenteile.
Cermets werden auch in der Zahnmedizin als Material für Füllungen und Prothesen verwendet.
TransportwesenBearbeiten
Keramische Teile wurden in Verbindung mit Metallteilen als Reibungsmaterial für Bremsen und Kupplungen verwendet.
Andere AnwendungenBearbeiten
Die US-Armee und die britische Armee haben umfangreiche Forschungsarbeiten zur Entwicklung von Cermets durchgeführt. Dazu gehören die Entwicklung leichter keramischer projektilsicherer Panzerungen für Soldaten und auch die Chobham-Panzerung.
Cermets werden auch bei der Bearbeitung von Schneidwerkzeugen eingesetzt.
Cermets werden auch als Ringmaterial in hochwertigen Schnurführungen für Angelruten verwendet.
Ein Cermet aus abgereichertem spaltbarem Material (z. B. Uran, Plutonium) und Sodalith wurde wegen seiner Vorteile bei der Lagerung von Atommüll erforscht. Ähnliche Verbundwerkstoffe wurden auch für die Verwendung als Brennstoffquelle erforscht.
Als nanostrukturiertes Cermet wird dieses Material im optischen Bereich eingesetzt, z. B. als Solarabsorber/selektive Oberfläche. Dank der Größe der Partikel (~5 nm) werden Oberflächenplasmonen auf den metallischen Partikeln erzeugt und ermöglichen die Wärmeübertragung.
Aus Gründen des Luxus wird Cermet manchmal als Gehäusematerial für einige Uhren verwendet, darunter die Uhr Deep Sea Chronograph Vintage Cermet von Jaeger-LeCoultre. Es wurde auch (November 2019) auf der Lünette des Flaggschiffs Taucher Seiko Prospex LX Line Limited Edition Uhr verwendet.