Tonerde und Tonerdewerkstoffe

1. Einführung.- 2. Übersicht über die Herstellung von Tonerde-Vorprodukten, Übergangs- und calcinierten Tonerden.- 2.1. Gewinnungsverfahren aus Bauxit.- 2.2. Gewinnungsverfahren aus nichtbauxitischen mineralischen Rohstoffen.- 2.3. Gewinnungsverfahren aus Aluminiumsalzen.- 2.4. Gewinnungsverfahren aus organischen Aluminiumverbindungen.- 2.5. Verfahrensschemata und verfahrensbedingte Einteilung der Tonerden.- 3. Physikalisch-chemische Grundlagen des Aluminiumoxids und der Tonerden.- 3.1. Zu einigen chemischen Nomenklaturfragen.- 3.2. Verbindungen und Phasenbeziehungen.- 3.2.1. System Al2O3.- 3.2.1.1. ?-Tonerde (Korund).- 3.2.1.2. ?-Formen der Tonerde.- 3.2.1.3. Spezielle, nicht klassifizierbare Formen reiner Tonerde.- 3.2.1.4. Amorphe reine Tonerden.- 3.2.2. Fremdionenstabilisierte Tonerden.- 3.2.2.1. Alkalistabilisierte Tonerden.- 3.2.2.2. Sonstige fremdionenstabilisierte Tonerden.- 3.2.3. System Al2O3–H2O (Aluminium-Aquoxide).- 3.2.3.1. Kristalline Aluminium-Aquoxide.- 3.2.3.2. Gelförmige Aluminium-Aquoxide.- 3.2.3.3. Phasenbeziehungen zwischen den Aluminiumhydroxiden und -oxidhydroxiden.- 3.3. Thermochemie.- 3.3.1. Dehydroxylationsvorgänge und Zersetzungsprozesse.- 3.3.2. Thermische Zersetzungsprozesse bei Aluminiumsalzen.- 3.3.3. Thermische Abfolgen der Übergangstonerden beim Calcinierungsprozeß.- 3.3.4. Kinetik der Umwandlung der Übergangstonerden in Korund.- 4. Aluminium-Aquoxide und feinteilige calcinierte Tonerden.- 4.1. Granulometrie, Oberflächenzustand und Reaktionsfähigkeit calcinierter Tonerden.- 4.1.1. Granulometrische Parameter.- 4.1.2. Oberflächenzustand.- 4.1.3. Aktivität und Reaktivität.- 4.1.4. Kolloidchemisches Verhalten.- 4.2. Kommerzielle technische Produkte.- 4.2.1. Technische Aluminium-Aquoxide.- 4.2.2. Kommerzielle calcinierte Tonerden.- 4.3. Sondertonerden.- 4.3.1. Keramische und andere Spezialtonerden.- 4.3.2. Aktive Tonerden.- 4.4. Prüfung feinteiliger calcinierter Tonerden.- 5 Einkristalline Korunde.- 5.1. Grundeigenschaften von Korund-Einkristallen.- 5.1.1. Realstrukturen.- 5.1.2. Mechanische Eigenschaften.- 5.1.3. Thermische Eigenschaften.- 5.1.4. Elektrische Eigenschaften.- 5.1.5. Chemisches Verhalten.- 5.2. Natürliche Korund-Einkristalle.- 5.3. Synthetische einkristalline Korunde.- 5.4. Prüfung technischer einkristalliner Korundwerkstoffe.- 6. Technischer Elektrokorund.- 6.1. Einteilung und allgemeine Eigenschaften.- 6.2. Hauptanwendung von Elektrokorund und seine Gebrauchseigenschaften.- 6.2.1. Schleifmittelkorund.- 6.2.2. Schmelzkorund für Feuerfestzwecke.- 6.3. Prüfung von technischem Elektrokorund.- 7. Gesinterte polykristalline ?- und ?-Tonerdewerkstoffe.- 7.1. Verfahrens- und sintertechnische Grundlagen.- 7.1.1. Abriß der Herstellungsverfahren des Sinterkorunds.- 7.1.2. Theorie des Sinterns.- 7.1.2.1. Begriffe.- 7.1.2.2. Modell der trockenen Sinterung.- 7.1.2.3. Modell der nassen Sinterung.- 7.1.3. Sintern von Tonerde.- 7.1.3.1. Allgemeiner Sinterverlauf, Sinterkinetik und Sintermechanismen.- 7.1.3.2. Einfluß von Druck und Atmosphäre auf das Sintern.- 7.1.3.3. Abhängigkeit des Sinterns von den granulometrischen und mineralogischen Parametern der Ausgangstonerden.- 7.1.3.4. Wirkung der Tonerdevorbehandlung und der Grünrohdichte auf das Sintern.- 7.1.3.5. Einfluß von Sinterzusätzen und Dotierungen auf das Sintern.- 7.2. Dichte Sinterkorund-Werkstoffe.- 7.2.1. Grundlegende Eigenschaften des dichten Sinterkorunds.- 7.2.1.1. Gefüge.- 7.2.1.2. Physikalische Kennwerte.- 7.2.1.3. Thermische Eigenschaften.- 7.2.1.4. Mechanische Eigenschaften.- 7.2.1.5. Thermomechanische Eigenschaften.- 7.2.1.6. Materietransport in und von Sinterkorund.- 7.2.1.7. Elektrische Eigenschaften.- 7.2.1.8. Chemisches Verhalten.- 7.2.1.9. Optische Eigenschaften.- 7.2.1.10. Verhalten von Sinterkorund gegenüber Strahlen.- 7.2.2. Anwendung dichter Sinterkorund-Werkstoffe.- 7.2.2.1. Kommerzieller Sinterkorund.- 7.2.2.2. Sinterkorund-Schneidkeramik.- 7.2.2.3. Sintertonerde für die Mikroelektronik.- 7.2.2.4. Transparente Tonerdekeramik.- 7.2.2.5. Sinterkorund-Biokeramik.- 7.2.3. Prüfung von Sinterkorund.- 7.3. Poriger Sinterkorund.- 7.4. Gesinterte ?-Tonerde-Werkstoffe.- 7.4.1. Herstellung von Na-?-Tonerde-Sinterkörpern.- 7.4.2. Eigenschaften.- 7.4.3. Anwendung und Anwendungsverhalten von ?-Tonerde-Keramik.- 8. Schmelzflüssig hergestellte und geformte Tonerdewerkstoffe.- 8.1. Schmelzgegossene feuerfeste Tonerdewerkstoffe.- 8.1.1. Herstellung schmelzgegossener Tonerdewerkstoffe.- 8.1.2. Schmelzgegossene Korundwerkstoffe (SG-Korund).- 8.1.2.1. Eigenschaften.- 8.1.2.2. Anwendung schmelzgegossener Korundwerkstoffe.- 8.1.3. Werkstoffe aus ?-Tonerde.- 8.1.3.1. Eigenschaften.- 8.1.3.2. Anwendung.- 8.1.4. Schmelzgegossene Werkstoffe auf Basis ?- + ?-Al2O3.- 8.1.5. Prüfung schmelzgegossener Tonerdewerkstoffe.- 8.2. Thermisch gespritzte Tonerdewerkstoffe.- 9. Faserförmiges Al2O3.- 9.1. Al2O3-Whisker.- 9.2. Tonerdefasern.- 10. Korundhaltige Werkstoffe.- 10.1. Schmelzgegossene Baddeleyit-Korund-Werkstoffe.- 10.1.1. Einteilung und Standardisierung.- 10.1.2. Eigenschaften.- 10.1.2.1. Gefüge.- 10.1.2.2. Technische Kennwerte.- 10.1.2.3. Korrosionsverhalten.- 10.1.3. Anwendung.- 10.2. Korund- und hochkorundhaltige grobkeramische Feuerfestwerkstoffe.- 10.2.1. Keramisch und chemisch gebundene hochkorundhaltige Werkstoffe.- 10.2.1.1. Einteilung.- 10.2.1.2. Eigenschaften.- 10.2.1.3. Anwendung.- 10.2.2. Gesinterte AZS-Werkstoffe.- 10.2.2.1. Standardisierung.- 10.2.2.2. Eigenschaften.- 10.2.2.3. Anwendung.- 10.2.3. Korund-Schamotte-Werkstoffe.- 10.2.3.1. Einteilung.- 10.2.3.2. Eigenschaften.- 10.2.3.3. Anwendung.- 10.2.4. Korundhaltige feuerfeste Spezial-Kompositwerkstoffe.- 10.2.5. Prüfung korundhaltiger grobkeramischer Feuerfestwerkstoffe.- 10.3. Hochtonerdehaltige Feuerbetone.- 10.3.1. Einteilung und Herstellung.- 10.3.2. Eigenschaften.- 10.3.3. Anwendung.- 10.3.4. Prüfung von Feuerbeton.- 10.4. Korund- und hochkorundhaltige feinkeramische Werkstoffe.- 10.4.1. Dichte korundhaltige Sonderkeramiken.- 10.4.1.1. Begriff und Einteilung.- 10.4.1.2. Herstellung.- 10.4.1.3. Zusammensetzung und Gefüge.- 10.4.1.4. Eigenschaften.- 10.4.1.5. Anwendung.- 10.4.2. Poröse Werkstoffe.- 10.4.3. Tonerdeporzellan.- 10.4.3.1. Begriff.- 10.4.3.2. Herstellung.- 10.4.3.3. Zusammensetzung und Gefüge.- 10.4.3.4. Eigenschaften.- 10.4.3.5. Anwendung.- 10.5. Spezielle Kompositwerkstoffe auf Basis Korund.- 10.5.1. Schneidkeramik-Komposite.- 10.5.2. Dispersionsverfestigter und faserverstärkter Sinterkorund.- 10.5.3. Teilchenkomposite aus Korund und nichtmetallischen Komponenten.- 10.6. Korund-Schleifkörperwerkstoffe.- 10.6.1. Herstellung.- 10.6.2. Eigenschaften.- 10.6.2.1. Zusammensetzung und Gefüge.- 10.6.2.2. Technische Kennwerte.- 10.6.2.3. Prüfung von Schleifkörpern.- 10.6.3. Anwendung.- 10.7. Cermets auf Basis Al2O3.- 10.7.1. Systeme.- 10.7.2. Eigenschaften.- 10.7.3. Anwendung.- 11. Dünnschicht-Tonerde und thermisch gespritzte Al2O3-Schichten auf Grundwerkstoffen.- 11.1. Dünnschicht-Tonerde.- 11.2. Thermisch gespritzte Al2O3-Schiehten (GrundWerkstoff-Al2O3-Flächenkomposite).- 11.2.1. Phasenbestand und Gefüge.- 11.2.2. Eigenschaften und Verhalten.- 11.2.3. Anwendung.- Sachwörterverzeichnis.