Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅)
Aluminiumtitanat (ATI, ALUTIT T, Al2TiO5) ist ein keramischer Hochleistungswerkstoff mit einer außergewöhnlichen Eigenschaft: Bauteile aus diesem Material überstehen selbst abrupte Temperaturwechsel von mehreren hundert Grad unbeschadet – und das, obwohl der Werkstoff vergleichsweise geringe Festigkeiten aufweist. Was auf den ersten Blick wie ein Widerspruch erscheint, ist das Ergebnis einer einzigartigen Materialstruktur.
CeramTec hilft Gießereien und Metallverarbeitungsbetrieben, die Standzeiten ihrer Gießanlagen signifikant zu verlängern – durch keramische Komponenten aus ALUTIT T, die dort zuverlässig funktionieren, wo herkömmliche Keramiken und Metalle versagen.
Das Wichtigste in Kürze
- Thermoschockbeständig bis 900 °C Temperaturdifferenz - direkter Kontakt mit der Schmelze möglich - ohne Vorheizen
- Niedrigste thermische Dehnung technischer Keramiken: < 1 × 10⁻⁶ K⁻¹ – im Vergleich: Aluminiumoxid liegt bei ~8 × 10⁻⁶ K⁻¹
- Ideal für Gießereien, Aluminium-Druckguss und NE-Metallschmelzen – kein Benetzen durch Metallschmelzen
- CeramTec fertigt Steigrohre aus ALUTIT T in Längen bis 1,75 m – individuell angepasst am Fertigungsstandort in Deutschland
Unsere Produkte mit ALUTIT T
- Steigrohre für den keramischen Niederdruck-Kokillenguss (bis 1,75 m Länge): CeramTec fertigt Steigrohre aus ALUTIT T in Standardlängen ab 0,5 m bis zu 1,75 m. Dank der physikalischen Nichtbenetzbarkeit des Werkstoffs durch flüssiges Aluminium sind keine aufwändigen Vorheizprozesse erforderlich – das reduziert den Energieeinsatz pro Gießzyklus um bis zu 15 %. Optionale Ausführungen: mit Flansch, mit umlaufender Nut, mit Bornitrid-Beschichtung.
- Dosierrohre für kontinuierliche Dosieröfen in der Aluminium-Druckgussfertigung: Die außergewöhnlich geringe Wärmeleitfähigkeit von ALUTIT T (1,5 W/mK – ca. 10× geringer als Stahl) verringert das Temperaturgefälle in der Schmelze und verzögert das Erstarren. Das Ergebnis: höhere Prozesssicherheit, messbar gleichmäßigere Dosiermengen und Energieeinsparung im laufenden Betrieb.
- Breakringe für den Strangguss von Messing und Kupferlegierungen: Im thermisch extrem belasteten Strangguss überzeugt ALUTIT T mit maximaler Thermoschockbeständigkeit (>900 °C Luft/Flüssigkeit) und chemischer Resistenz gegenüber Messingschmelzen – Eigenschaften, die andere Keramiken in diesem Anwendungsfeld nicht kombinieren können.
- Weitere Standardprodukte: Buchsen als Gießformeinsatz oder Verbindungselement | Düsen als Gießformeinsatz | Isolier-Ringe | Schieberplatten zur Flusskontrolle | Spouts | Stopfen | Verschlussplatten
Maßgeschneiderte Kundenlösungen
Ihre Anforderung ist nicht dabei? Kein Problem – CeramTec entwickelt und fertigt Aluminiumtitanat-Sonderbauteile (Al₂TiO₅) exakt nach Ihren technischen Spezifikationen: von der Konzeptzeichnung bis zur Serienfertigung. Mögliche Sonderbauteile umfassen unter anderem:
- Abstandshalter für Gießvorrichtungen
- Gießformen und Gießformeinsätze aus Keramik
- Mundstücke für Extrusions- und Druckgussanlagen
- Portliner für Verbrennungsmotoren-Prototypen
Eigenschaften von Al₂TiO₅
| Eigenschaft | Wert | Vorteil für den Anwender |
| Thermoschockbeständigkeit | bis 900 °C Temperaturdifferenz | Direkter Kontakt mit Schmelze möglich – auch ohne Vorheizen |
| Wärmeausdehnung | < 1 × 10⁻⁶ K⁻¹ (20–600 °C) | Geringe mechanische Spannungen im Betrieb, längere Standzeiten |
| Wärmeleitfähigkeit | 1,5 W/mK | Energieeinsparung und Verzögerung des Erstarrens der Schmelze |
| Nichtbenetzbarkeit | gegenüber NE-Metallschmelzen | Keine Verunreinigung der Metallschmelze durch Keramikabbauprodukte |
| Chemische Beständigkeit | sehr gut | Höhere Metallschmelzreinheit, weniger Ausschuss |
| Max. Einsatztemperatur | 900 °C | Geeignet für alle gängigen NE-Metallgießprozesse |
Wie entsteht ALUTIT T?
Bei der Herstellung verbinden sich hochreines Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Titanoxid (TiO₂) in einem speziell definierten Reaktionsprozess bei Temperaturen über 1.400 °C zu einem mikroporösen Werkstoff. Das entstehende Gefüge ist von einem feinen Mikroriss-System durchzogen – und genau diese Struktur ist der Schlüssel: Sie baut thermische Spannungen gezielt ab und verleiht ALUTIT T seine herausragende Thermoschockbeständigkeit.
Die sehr geringe thermische Dehnung (< 1 × 10⁻⁶ K⁻¹) und die kontrollierte Porosität im Gefüge tragen zusätzlich zur thermischen Stabilität bei. Da sich flüssige Metalle praktisch nicht mit Aluminiumtitanat benetzen lassen, ist der Werkstoff außerdem ideal für den Einsatz in Gießereien und im metallurgischen Schmelzbetrieb geeignet – insbesondere beim Aluminiumguss.
Tipps für den optimalen Einsatz
- Vorsicht bei mechanischen Stößen: Als keramischer Werkstoff reagiert ALUTIT T empfindlich auf Schläge – insbesondere bei Montage und Reinigung.
- Reinigung: Nur rundes, hölzernes Werkzeug verwenden – keine Metallhämmer oder Meißel.
- Einbau: Unterschiedliche Wärmedehnungen gegenüber metallischen Vorrichtungen beachten; geeignetes Dichtungsmaterial verwenden.
- Aluminium-/Schlackeanhaftungen: Unmittelbar nach Entnahme aus der Schmelze entfernen, solange das Material noch warm ist.
FAQ - CeramTec Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅)
Ist Aluminiumtitanat besser als Aluminiumoxid für Hochtemperaturanwendungen?
Das hängt von der Anwendung ab: Aluminiumoxid (Al₂O₃) bietet höhere Festigkeit und Härte. Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅) hingegen ist bei abrupten Temperaturwechseln überlegen – seine Thermoschockbeständigkeit bis 900 °C Temperaturdifferenz macht es zur ersten Wahl in Gießereien.
Wie unterscheidet sich ALUTIT T von Standard-Aluminiumtitanat?
ALUTIT T ist CeramTecs proprietäre Weiterentwicklung des Werkstoffs Al₂TiO₅. Durch einen speziell kontrollierten Sinterprozess und optimierte Rohstoffzusammensetzung erzielen wir eine definierte Mikroriss-Struktur, die konsistent reproduzierbare Thermoschockwerte liefert – im Gegensatz zu generischem Aluminiumtitanat, das starke Chargenstreuung aufweisen kann.
Was kostet ein Steigrohr aus Aluminiumtitanat?
Die Kosten variieren je nach Bauteilgröße und Spezifikation. Aufgrund der deutlich längeren Standzeiten im Vergleich zu alternativen Werkstoffen ist die Total-Cost-of-Ownership in der Regel günstiger. Kontaktieren Sie uns für ein individuelles Angebot.