Texniki keramika yüksək mexaniki möhkəmliyə, sərtliyə, aşınmaya davamlılığa, istiliyə davamlılığa və aşağı sıxlığa malikdir. Keçiricilik baxımından əla elektrik və istilik izolyator materialıdır.
Keramikanın genişlənməsinə səbəb olan sürətli istilik olan termal şokdan sonra keramika çatlamadan, qırılmadan və ya mexaniki gücünü itirmədən qəfil temperatur dəyişikliklərini idarə edə bilər.
Termal şok, həmçinin "termal çökmə" olaraq bilinir, ani temperatur dəyişikliyi nəticəsində yaranan hər hansı bir bərk maddənin parçalanmasıdır. Temperaturun dəyişməsi mənfi və ya müsbət ola bilər, lakin hər iki halda əhəmiyyətli olmalıdır.
Mexanik gərginliklər materialın xarici (qabıq) və daxili (əsas) arasında meydana gəlir, çünki o, xaricdə içəridən daha tez qızdırır və ya soyuyur.
Temperatur fərqi müəyyən bir həddi aşdıqda material düzəlməz şəkildə zədələnir. Bu kritik temperatur dəyərinə aşağıdakı amillər təsir göstərir:
Xətti istilik genişlənmə əmsalı
İstilikkeçirmə
Poisson nisbəti
Elastik modul
Bunlardan birinin və ya bir neçəsinin dəyişdirilməsi tez-tez performansı yaxşılaşdıra bilər, lakin bütün keramika tətbiqlərində olduğu kimi, istilik şoku tənliyin yalnız bir hissəsidir və hər hansı dəyişiklik bütün performans tələbləri kontekstində düşünülməlidir.
Hər hansı bir keramika məhsulu dizayn edərkən, ümumi tələbi nəzərə almaq və tez-tez ən yaxşı işləyə bilən kompromis tapmaq vacibdir.
Termal şok tez-tez yüksək temperatur tətbiqlərində uğursuzluğun əsas səbəbidir. Üç komponentdən ibarətdir: istilik genişlənməsi, istilik keçiriciliyi və güc. Temperaturun həm yuxarı, həm də aşağı dəyişməsi, buz kubunun isti şüşəyə sürtülməsi nəticəsində yaranan çata bənzər hissə daxilində temperatur fərqlərinə səbəb olur. Fərqli genişlənmə və büzülmə səbəbindən hərəkət çatlara və uğursuzluğa səbəb olur.
Termal şok probleminin sadə həlli yoxdur, lakin aşağıdakı təkliflər faydalı ola bilər:
Bəzi təbii termal şok xüsusiyyətlərinə malik olan, lakin tətbiqin tələblərinə cavab verən material dərəcəsini seçin. Silisium karbidləri əladır. Alüminium oksidinə əsaslanan məhsullar daha az arzuolunandır, lakin onlar düzgün dizaynla təkmilləşdirilə bilər. Məsaməli məhsullar ümumiyyətlə keçirməyənlərdən daha yaxşıdır, çünki onlar daha böyük temperatur dəyişikliklərinə tab gətirə bilirlər.
İncə divarlı məhsullar qalın divarlı məhsullardan üstündür. Həmçinin, hissə boyunca böyük qalınlıq keçidlərindən qaçın. Bölmə hissələrə üstünlük verilə bilər, çünki onlar daha az kütləə və gərginliyi azaldan əvvəlcədən çatlamış dizayna malikdirlər.
Kəskin künclərdən istifadə etməyin, çünki bunlar çatlaqların əmələ gəlməsi üçün əsas yerlərdir. Keramika üzərində gərginlik yaratmaqdan çəkinin. Bu problemi aradan qaldırmaq üçün hissələr əvvəlcədən gərginləşdirilə bilər. Keramikanı əvvəlcədən qızdırmaqla və ya temperaturun dəyişmə sürətini yavaşlatmaqla daha tədricən temperatur dəyişikliyini təmin etməyin mümkün olub olmadığını görmək üçün tətbiq prosesini yoxlayın.