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Über dieses Buch

Im vorliegenden Buch finden Sie viele spannende und oft erstaunliche Informationen über diese außergewöhnlichen und vielfältigen Materialien. Die Darstellung ist im Wesentlichen chronologisch aufgebaut und folgt der Geschichte der Entdeckung dieser Materialien. Dabei werden ihre Eigenschaften und Anwendungsbereiche beschrieben. Das Buch stellt eine Mischung aus Fach- und Sachbuch dar: verständlich für Fachleute und Laien.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Die ständige Verwechslung – eine Einführung

Zusammenfassung
„Zirkon“, „Zirkonium“, „Zirkonia“ – in diesem einführenden Kapitel werden die genannten Materialien kurz dargestellt und Beispiele von Verwechslungen genannt. Anschließend werden der Aufbau des Buches und die Darstellung der Thematik erläutert.
Bożena Arnold

Kapitel 2. Zirkon – ein verbreitetes Mineral

Zusammenfassung
Zirkon ist ein seit der Antike bekanntes und verbreitetes Mineral. In diesem Kapitel wird seine Entdeckungsgeschichte dargestellt. Dann werden seine Eigenschaften aufgelistet und kurz diskutiert. Dabei wird auf die Radioaktivität und Metamiktisierung von Zirkon hingewiesen. Abschließend werden die typischen Lagerstätten und Kristalle von Zirkon vorgestellt.
Bożena Arnold

Kapitel 3. Zirkon – ein echter Edelstein

Zusammenfassung
Zirkon ist ein echter Edelstein. Die Eigenschaften, die ein Edelstein aufweisen soll, werden in diesem Kapitel besprochen. Dabei wird insbesondere auf die optischen Eigenschaften hingewiesen. Die verschiedenen Farbgebungen von Zirkon werden erläutert. Negative Seiten bei der Verarbeitung von Zirkon als Schmuckstein werden kurz genannt.
Bożena Arnold

Kapitel 4. Im Dienste der Geologie

Zusammenfassung
Zirkon ist das älteste bislang bekannte Mineral der Welt. Er hat einen großen wissenschaftlichen Wert für die Geologie, da sich in seinem Inneren eine „atomare Uhr“ befindet. Diese besonderen Gegebenheiten werden in diesem Kapitel erklärt und die Grundlagen der Geochronometrie mithilfe von Zirkon dargestellt. Hierbei wird auf die spezielle SHRIMP-Methode in der Analysetechnik eingegangen. Die ältesten Zirkone und ihre Entdeckung werden beschrieben.
Bożena Arnold

Kapitel 5. Zirkonsand – ein wichtiger Rohstoff

Zusammenfassung
Zirkonsand ist der mineralische Rohstoff, aus dem Zirkon gewonnen wird. Dieser wird dann zur Herstellung vieler technischer Materialien, u. a. Zirkoniumoxid-Keramiken, benutzt. In diesem Kapitel werden die wichtigen Vorkommen von Zirkonsand genannt und verschiedene Anwendungen des gewonnen Zirkons dargestellt.
Bożena Arnold

Kapitel 6. Zirkonium – ein kaum bekanntes Metall

Zusammenfassung
Zirkonium ist das 40. chemische Element und ein kaum bekanntes Metall. Es wurde in Zirkon entdeckt und hat außergewöhnliche Eigenschaften. In diesem Kapitel wird die Entdeckung des Metalls kurz beschrieben und dabei auf seine Zugehörigkeit zur Titangruppe hingewiesen. Die aufwendige Gewinnung von Zirkonium wird erläutert sowie seine Eigenschaften und ihre mögliche Nutzung aufgezeigt.
Bożena Arnold

Kapitel 7. Hafnium – Zwillingsbruder von Zirkonium

Zusammenfassung
Hafnium ist chemisch gesehen dem Zirkonium sehr ähnlich und kann als dessen Zwillingsruder bezeichnet werden. In diesem Kapitel werden seine Eigenschaften genannt. Dabei wird auf die Ähnlichkeiten sowie auf die Unterschiede im Vergleich mit Zirkonium hingewiesen. Mögliche Anwendungen von Hafnium werden aufgezeigt.
Bożena Arnold

Kapitel 8. Zirkonium-Werkstoffe und ihre Anwendung

Zusammenfassung
Metallisches Zirkonium bildet als Hauptelement eigene Legierungen. Es kommt auch als Legierungselement bzw. Zusatzstoff in anderen Materialien vor. Diese zwei Werkstoff-Gruppen werden in diesem Kapitel vorgestellt. Bei den Zirkonium-Legierungen wird zwischen hafniumhaltigen und hafniumfreien Werkstoffen unterschieden. Einsatzbereiche der Werkstoffe werden aufgezeigt und die Wirkung von Zirkonium als Zusatzwerkstoff wird genannt.
Bożena Arnold

Kapitel 9. Zirkonium und das Brennelement

Zusammenfassung
Metallisches Zirkonium findet Verwendung in Kernkraftwerken für Hüllrohre von Brennelementen. In diesem Kapitel werden die Anforderungen an Brennelemente und Materialien genannt und die Eignung von Zirkonium wird begründet. Auch einige Probleme bei seinem Einsatz werden erläutert. Abschließend werden neue Entwicklungen bei Brennelementen dargestellt.
Bożena Arnold

Kapitel 10. Zirkoniumoxid – ein vielseitiges Material

Zusammenfassung
Dieses Kapitel gibt eine kompakte Darstellung von Zirkoniumoxid und seiner Erscheinungsformen. Es dient damit als Einführung in die nachfolgenden Kap. 11 bis Kap. 20.
Bożena Arnold

Kapitel 11. Natürliches Zirkoniumoxid

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid kommt in der Natur als Mineral Baddeleyit vor. Die Eigenschaften und die Entdeckung dieses Minerals werden in diesem Kapitel kurz beschrieben.
Bożena Arnold

Kapitel 12. Künstliches Zirkoniumoxid

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid gehört zur Gruppe der oxidischen Hochleistungskeramiken und wird als Pulver für die Herstellung keramischer Bauteile verwendet. In diesem Kapitel werden wichtige Methoden der Pulverherstellung beschrieben und die Verfahrensschritte der Sintertechnik erläutert. Dabei wird zwischen der klassischen Sintertechnologie und dem Keramikpulverspritzguss unterschieden.
Bożena Arnold

Kapitel 13. Die Kristallwelt des Zirkoniumoxids

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid ist ein polymorphes Material und tritt in drei verschiedenen Kristallgittern auf. Die Gitterumwandlungen werden in diesem Kapitel beschrieben, wobei auf die Besonderheiten dieser Umwandlungen hingewiesen wird. Möglichkeiten der Stabilisierung bestimmter Gittertypen werden erläutert und das Konzept der Umwandlungsverstärkung wird hervorgehoben und erklärt.
Bożena Arnold

Kapitel 14. Zirkoniumoxid-Werkstoffe

Zusammenfassung
Basierend auf der Stabilisierung bestimmter Gittertypen werden in diesem Kapitel die drei wichtigsten Gruppen der Zirkoniumoxid-Werkstoffe dargestellt. Die Eigenschaften der Werkstoffe werden beschrieben und verglichen. Dabei wird auf Möglichkeiten der Beeinflussung dieser Eigenschaften eingegangen. Abschließend werden besondere Zirkoniumoxid-Werkstoffe genannt.
Bożena Arnold

Kapitel 15. Zirkoniumoxid versus Aluminiumoxid

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid ist neben Aluminiuimoxid die wichtigste Oxidkeramik. In diesem Kapitel werden die Eigenschaften der beiden Werkstoffe aufgelistet und verglichen. Dabei wird auf ihre Vorteile hingewiesen. Folgend werden Mischkeramiken auf der Basis der beiden Oxide dargestellt und ihre Anwendungen genannt.
Bożena Arnold

Kapitel 16. Keramik wie Stahl

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid hat interessante mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Bruchzähigkeit. Diese Eigenschaften werden dargestellt und mit denen von Stahl verglichen.
Bożena Arnold

Kapitel 17. Zirkoniumoxid in der Technik

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid mit seinen stabilisierten Varianten ist einer der vielseitigsten keramischen Werkstoffe. In diesem Kapitel werden seine Einsatzbereiche nach verschiedenen Arten und Beanspruchungen eingeteilt sowie viele unterschiedliche Anwendungsbeispiele aufgezeigt.
Bożena Arnold

Kapitel 18. Küchenhelfer aus Zirkoniumoxid

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid-Keramik wird bedingt durch ihre guten mechanischen Eigenschaften für Küchenhelfer, insbesondere für Küchenmesser, verwendet. Diese besondere Anwendung wird in diesem Kapitel dargestellt.
Bożena Arnold

Kapitel 19. Zirkoniumoxid und die Lambdasonde

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid zeichnet sich durch Sauerstoff-Ionen-Leitfähigkeit aus. Diese spezielle Eigenschaft und ihre Nutzung in einer Lambdasonde werden in diesem Kapitel erläutert.
Bożena Arnold

Kapitel 20. Zirkoniumoxid in der Zahnmedizin

Zusammenfassung
Zirkoniumoxid wird für Anfertigung von Zahnersatz eingesetzt. Zahntechnische Anforderungen und die Eignung von Zirkoniumoxid werden erläutert. Auf die Anfertigung von Zahnersatz aus dieser Keramik wird in diesem Kapitel eingegangen und der Einsatz für Implantate dargestellt.
Bożena Arnold

Kapitel 21. Zirkonia – ein unechter Edelstein

Zusammenfassung
Mit Zirkonia werden synthetisch hergestellte Einkristalle aus kubischem Zirkoniumoxid bezeichnet, die als Diamantimitate im Schmuckbereich verwendet werden. In diesem Kapitel werden ihre Entwicklung und Herstellung mithilfe von Kalttiegelverfahren beschrieben sowie die Eigenschaften dieser Kristalle genannt.
Bożena Arnold

Kapitel 22. Zwei Doppelgänger des Diamanten

Zusammenfassung
Zirkon und Zirkonia sind Diamantimitate. In diesem Kapitel werden ihre Eigenschaften genannt und mit denen des Diamants verglichen. Dabei wird auf die mögliche Unterscheidung der Steine hingewiesen.
Bożena Arnold

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