Die vielseitige Einsetzbarkeit keramischer Werkstoffe umfasst von Ziegeln, Fliesen und Geschirr aus Ton bis hin zu technischen Hochleistungskeramiken für Elektronik und Medizin ein weites Feld. Sogar Teile für Raketentriebwerke bestehen daraus.
Dabei unterscheidet man zwischen traditioneller Keramik und technischer Keramik. Beide Bereiche stellen unterschiedliche Anforderungen an Rohstoffe und Produktion, sind aber gleichermaßen innovativ und relevant – insbesondere angesichts neuer Technologien und Herausforderungen wie dem Thema der Energieeffizienz. Und genau hier beginnt der Einfluss von Rohstoffspezialisten wie COFERMIN, denn ohne die richtigen Ausgangsmaterialien sind weder Innovation noch konstante Qualität realisierbar.
Während uns die traditionelle Keramik im Alltag häufig begegnet, ist die technische Keramik hingegen in spezialisierteren Anwendungen, wie zum Beispiel als hitzebeständige Brennerdüsen, als Schneidwerkzeuge, in Form von Kugellagern, als Filter in Dieselmotoren oder als Komponenten in Mobiltelefonen zu finden. In der Medizin dienen keramische Werkstoffe aufgrund ihrer Härte und Verträglichkeit als Hüftgelenkkugeln oder Zahnkronen. Doch die Vielseitigkeit des Werkstoffs hat auch eine Kehrseite.
Denn die Keramikherstellung benötigt einen hohen Energieaufwand, da meist hohe Brenntemperaturen (oft 1200–1500 °C) genutzt werden. Steigende Energiekosten und Forderungen nach CO₂-Reduktion treffen die Branche daher hart. Insbesondere bei Massenprodukten wie Ziegeln und Fliesen ist der Kostendruck hoch.
Die Branche reagiert mit verschiedenen Maßnahmen. Zum einen wird an energieeffizienteren Brenntechnologien gearbeitet, wie etwa Mikrowellen, plasmaunterstütztem Sintern oder dem Einsatz elektrischer Öfen mit Ökostrom, um den Verbrauch von Gas zu reduzieren. Zum anderen gewinnen die sogenannten „Advanced Ceramics“ immer mehr Marktanteile. Damit sind Hochleistungskeramiken wie Siliziumnitrid, Sialon oder Zirkonoxid gemeint, die durch ihre Eigenschaften als Substitut von oder Ergänzung zu Metallteilen einsetzbar sind. Diese Materialien zeichnen sich durch Eigenschaften wie extreme Temperaturfestigkeit, chemische Stabilität und Härte aus. Und schließlich treibt das Thema Nachhaltigkeit auch „grüne“ Keramiken voran.
Aktuelle Forschungsgebiete sind das Recycling von (Produktions-)Ausschuss, die Nutzung alternativer Brennstoffe und die Entwicklung von Keramiken, die bei niedrigerer Temperatur gesintert werden können
Bei den traditionellen Keramiken dominieren Tonminerale wie Kaolin, Ball Clay (Kugeltone) und andere tonige Massen, gemischt mit Quarz (Silica) und Feldspat. Kaolin und Ton liefern Formbarkeit und bilden beim Brennen das Keramikgerüst; Quarz verbessert die Festigkeit, Feldspat wirkt als Flussmittel, das den Sinterprozess bei ~1200 °C erleichtert. Tatsächlich bestehen traditionelle Keramikrezepte aus diesen „drei Komponenten“ – Ton, Quarz, Feldspat, allerdings in unterschiedlichen Verhältnissen. Die Reinheit dieser Rohstoffe beeinflusst Farbe und Eigenschaften des Endprodukts stark.
Bei den technischen Keramiken kommen hochreine, oft synthetisch hergestellte Pulver zum Einsatz: Aluminiumoxid (Al₂O₃) für Korundkeramik, Siliziumnitrid-Pulver für Schneidkeramiken, Zirkonoxid (ZrO₂) für medizinische Implantate, ebenso Magnesiumoxid (MgO) für oxidische Hochleistungskeramiken im Bereich der elektrischen Isolierung. Solche Pulver haben definierte Partikelgrößen und Reinheiten, da mineralische Verunreinigungen die Hochleistungseigenschaften beeinträchtigen würden.
COFERMIN bietet in der traditionellen wie auch in der technischen Keramik qualitativ hochwertige Rohstoffe an. Vom hochweißen Kaolin und Feldspat mit unterschiedlicher Herkunft bis hin zu Aluminiumoxid (gebrannt oder geschmolzen) sowie hochreinen Oxiden und Karbiden für präzise spezifizierte Anwendungen. Dabei unterstützen wir Sie dank unseres internationalen Liefernetzwerkes und unserer Expertise mit den richtigen Lösungen für Ihre Anwendungen.
Die Wahl der Rohstoffe bestimmt den gesamten Prozess, angefangen von der Plastizität der ungebrannten Masse über das Sinterverhalten bis zu Dichte, Festigkeit und Farbe der fertigen Keramik. In Zeiten steigender Energiepreise gewinnt zudem jede Absenkung der Brenntemperatur an Bedeutung; hochwertige Flussmittel-Rohstoffe (z. B. Kali-Feldspate, Wollastonit, Calcit oder Nephelin sowie Spodumene oder Petalite) können hier helfen, den Sinterpunkt zu senken und Brennenergie zu sparen. Auch hier können wir dank unseres breiten Portfolios zur Dekarbonisierung Ihrer Produktionen beitragen.
Von der Bau- oder Sanitärkeramik bis hin zur Hightech-Keramik: Die Effizienz und der Erfolg eines Produktes beginnen bei den Rohstoffen. Die Keramikindustrie sieht sich zwar traditionellen Herausforderungen (hoher Energiebedarf, naturbedingte Schwankungen in Rohstoffvorkommen) gegenüber, doch mit innovativen Ansätzen und hochwertigen Rohstoffen meistert sie den Spagat zwischen altem Handwerk und moderner Technologie.
Neue Keramikwerkstoffe werden künftig eine noch größere Rolle in Schlüsselindustrien spielen, und gleichzeitig bleibt die Nachfrage nach Fliesen, Sanitärkeramik und Porzellan bestehen.
Wir unterstützen Hersteller in beiden Welten mit anwendungsnaher Beratung, zuverlässiger Logistik und einem globalen Rohstoffportfolio. Vom reinen Kaolin für feines Porzellan bis zum hochreinen Aluminiumoxid für technische Keramik. Denn wir nehmen Ihre Rohstoffversorgung persönlich.
Jan Freynik
Sales & Marketing Manager
Ich bin inzwischen seit Oktober 2017 bei COFERMIN tätig. Ursprünglich komme ich aus Essen und habe an der Ruhr-Universität Bochum meinen Master of Science in Sales Engineering und Product Management abgeschlossen. Mit über zehn Jahren Erfahrung im internationalen Sourcing, Marketing und Vertrieb von Industrierohstoffen fühle ich mich im Ruhrgebiet beruflich und privat zuhause.