Corundum – Eine Hochleistungskeramik für anspruchsvolle Anwendungen!

Corundum, ein faszinierendes Mineral mit der chemischen Formel Al₂O₃, ist bekannt für seine herausragenden Eigenschaften und findet eine Vielzahl von Anwendungen in Industrie und Technik. Als eine der härtesten natürlichen Substanzen, nur von Diamant übertroffen, besticht Corundum durch seine enorme Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen Material für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen hohe Belastungen und extreme Bedingungen herrschen.

Die Kristalline Struktur des Wunderminerals

Corundum kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und bildet charakteristische, sechseckige Prismen oder pyramidische Kristalle. Seine kristalline Struktur verleiht ihm die außergewöhnliche Härte und Festigkeit.

Die Bindungskräfte zwischen den Aluminium- und Sauerstoffatomen sind äußerst stark, was zu einer hohen Dichte des Materials führt. Corundum weist eine Mohs-Härte von 9 auf, was bedeutet, dass es nur vom Diamant zerkratzt werden kann. Diese Härte macht es zum idealen Material für Schleifmittel, Polierwerkzeuge und Schneidwerkzeuge.

Ein Vielseitig einsetzbares Material

Die Anwendungen von Corundum sind vielfältig:

• Schleifmittel: Dank seiner hohen Härte wird Corundum in Form von Schleifpapier, Schleifsteinen und Diamantwerkzeugen eingesetzt, um Metalle, Glas, Keramik und andere Materialien zu schleifen und zu polieren.

• Schneidewerkzeuge: Corundum dient als Material für Sägeblätter, Fräser und Bohrköpfe, da es extrem hart und verschleißfest ist. Es ermöglicht präzises Schneiden und Bohren in harten Materialien.

• Keramikbauteile: Die hohe Hitzebeständigkeit von Corundum macht es ideal für die Herstellung von Keramiken, die hohen Temperaturen standhalten müssen. Dazu gehören z.B. Brennkammern, Wärmetauscher und Dämmstoffe.

• Schmucksteine: In seiner reinen Form ist Corundum farblos, kann aber in verschiedenen Farben auftreten, wie z. B. Rot (Rubin), Blau (Saphir) und Gelb (Gelber Saphir).

Die Herstellung von Corundum – Ein Einblick in den Produktionsprozess

Corundum wird sowohl natürlich als auch synthetisch hergestellt:

• Natürliches Corundum: Es kommt in verschiedenen Gesteinsformationen vor, z. B. in metamorphen Gesteinen wie Gneis oder Schiefer. Der Abbau erfolgt meist in offenen Bergwerken.
• Synthetisches Corundum: Die Herstellung von synthetischem Corundum erfolgt durch Schmelzen von Aluminiumoxid unter hohen Temperaturen und Drücken. Es kann auch durch den sogenannten “Verfahren der Flammenhydrolyse” hergestellt werden, bei dem Aluminiumoxid in einer Flamme mit Wasserstoff verbrannt wird.

Synthetisches Corundum hat die gleichen Eigenschaften wie natürliches Corundum, jedoch kann seine Reinheit und Zusammensetzung gezielt gesteuert werden.

Vorteile und Herausforderungen von Corundum

Corundum bietet viele Vorteile:

Allerdings gibt es auch Herausforderungen bei der Verwendung von Corundum:

• Zerbrechlichkeit: Corundum kann unter Stoßbelastung zerbrechen.
• Kosten: Die Herstellung von synthetischem Corundum ist kostspielig.

Trotz dieser Herausforderungen bleibt Corundum ein vielseitiges und wertvolles Material, das in vielen Industriezweigen eine wichtige Rolle spielt.

Die Zukunft von Corundum – Innovationen und neue Anwendungen

In der Zukunft wird die Forschung an neuen Corundum-Varianten mit noch verbesserten Eigenschaften fortgesetzt werden.

Zu den aktuellen Forschungsbereichen gehören:

• Verbesserung der Bruchzähigkeit: Durch gezielte Modifizierung der Kristallstruktur soll die Zerbrechlichkeit von Corundum reduziert werden.
• Entwicklung neuer Synthesemethoden: Effizientere und kostengünstigere Verfahren zur Herstellung von synthetischem Corundum werden entwickelt.
• Neue Anwendungen in der Energietechnik: Corundum wird für den Einsatz in Brennstoffzellen, Solarthermieanlagen und anderen energietechnischen Anwendungen untersucht.

Corundum – ein faszinierendes Material mit einem breiten Anwendungsspektrum – wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle in der industriellen Entwicklung spielen.