Der Nachfolger des überaus erfolgreichen Samsung Galaxy S2 ist das (logischer Weise) Galaxy S3. Eine herausragende Besonderheit ist dabei die Rückseite. Diese soll aus Keramik bestehen. Dieser Fakt lässt sicherlich so manchen erst einmal aufhorchen, oder die Stirn runzeln. Was fällt uns zu Keramik ein? Sicherlich ist einer der ersten Gedanken eine Badezimmerfliese, die Toilette, oder das Waschbecken. Wahrscheinlich auch Omas Geschirr. Doch dies wird nicht die Art von Keramik sein, die beim Galaxy S3 als Rückseite dienen wird.

Grundlegendes zu Keramik

Die im S3 verwendete Keramik wird als Technische Keramik bezeichnet. Sie unterscheidet sich zu Keramiken wie Fliesen und Geschirr durch die Brennverfahren.

Keramik wird aus einem Keramikpulver, organischen Bindern und Flüssigkeit zu einer Rohmasse zusammengefügt. Die Basis ist hierbei zum größten Teil immer gleich. Entscheidend für die späteren Eigenschaften ist der Brennvorgang, das so genannte sintern. Beim Sintern kann gezielt in die Mikrostruktur eingegriffen werden, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen.

Nützliche Eigenschaften von Keramiken bei Smartphones

Es sprechen einige Eigenschaften der Keramik für den Einsatz in Smartphones (und sicherlich auch bei Tablets).

• Abrieb- und Verschleißfestigkeit – Keramik weist eine sehr hohe Härte auf und ist den meisten Werkstoffen in der Industrie überlegen, wenn es um Abrieb und Verschleiß geht. Beispielsweise werden Granulationsrinnen für Hochofenschlacken mit Keramik beschichtet. Ebenso als Gleitflächen, oder als Gleitlager in Pumpen.
• Härte – Keramik kann so hergestellt werden, dass sie härter ist als Stahl. Diese Schneidkeramik hat Hartmetalle ersetzt und wird auch zum zerspanen und zur Feinbearbeitung eingesetzt.
• Korrosionsbeständigkeit – Eine Keramikbeschichtung schützt beispielsweise einen Metallischen Behälter vor Salzwasser und Chemische Stoffen. Pumpen in der chemischen Industrie nutzen die Korrosionsbeständigkeit von Keramikbeschichtungen.
• geringe thermische Ausdehnung – Keramik ist ebenfalls wenig anfällig bei Temperaturschwankungen. Zumindest die Rückseite des Smartphones würde so sehr starke Schwankungen der Temperatur ohne Probleme aushalten.
• Hohe mechanische Festigkeit – hier ist allerdings auch ein entscheidender Nachteil. Denn die Bruchzähigkeit ist dabei sehr niedrig. Keramiken haben eine Bruchzähigkeit von 1,4 (Beton) – 5 K_Ic Aluminiumoxid), wobei Aluminium eine Bruchzähigkeit von 14-28 K_Ic aufweisen kann. Bei einer Aluminium-Legierung liegt der Wert sogar bei 36 K_Ic
• Formstabilität – Die zukünftige Rückseite des Samsung Galaxy S3 wird dauerhaft bleiben wie sie ist. Denn Keramiken haben einen sehr hohen Elastizitätsmodul, ähnlich wie der bei Stahl.

Was die Bruchzähigkeit angeht, hat die Forschung und Industrie clevere Lösungen gefunden. So wurden keramische Faserverbundwerkstoffe (bekannt auch als Faserkeramik) entwickelt, die eine deutlich höhere Bruchzähigkeit vorweisen können. Bekannteste Produkte sind wohl die Hitzeschutzschilde von Raumflugkörpern, die Faserkeramik als Hitzeschutzschild nutzen, um beim Widereintritt in die Erdatmosphäre vor hohen Temperaturen schützen. Ganz irdisch sind auch Keramikbremsen in Autos. Porsche hat diese in seinen Fahrzeugen verbaut und finden sich auch in aktuellen Rennwagen der Formel 1.

Samsung wird sich den Einsatz von Keramik sicherlich gut überlegt haben. Ich bin dabei sehr gespannt, wie das Endprodukt aussieht und viel mehr ob und wie qualitativ sich dieser Werkstoff im alltäglichen Gebrauch gegenüber Metall oder Kunststoff schlägt. Es ist zu hoffen, dass es nicht zu einem ähnlichem Debakel führt, wie es bei der Glasrückseite des iPhones der Fall war, als zahlreiche Kunden ein gebrochenes Glas auf der Rückseite hatten. Bei einer kurzen Suchanfrage bei Google, spuckt mir die Suchmaschine über 35 Mio. Ergebnisse zu dem Thema aus.

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