Teknika ceramikaĵo havas altan mekanikan forton, malmolecon, eluziĝon, varmegan reziston kaj malaltan densecon. Koncerne al kondukteco, ĝi estas bonega elektra kaj termika izola materialo.
Post termika ŝoko, kiu estas rapida hejtado, kiu igas la ceramikaĵon ekspansiiĝi, la ceramikaĵo povas trakti subitajn temperaturŝanĝojn sen krakado, rompiĝo aŭ perdo de sia mekanika forto.
Termika ŝoko, ankaŭ konata kiel "termokolapso", estas la disfalo de iu solida substanco kaŭzita de subita temperaturŝanĝo. La temperaturŝanĝo povas esti negativa aŭ pozitiva, sed ĝi devas esti signifa en ambaŭ kazoj.
Mekanikaj stresoj formiĝas inter la ekstero (ŝelo) kaj interno (kerno) de materialo kiam ĝi varmiĝas aŭ malvarmiĝas pli rapide ekstere ol interne.
La materialo estas neripareble difektita kiam la temperaturdiferenco superas certan sojlon. La sekvaj faktoroj havas efikon al ĉi tiu kritika temperaturvaloro:
Ŝanĝi unu aŭ pli el tiuj ofte povas plibonigi efikecon, sed kiel kun ĉiuj ceramikaj aplikoj, termika ŝoko estas nur unu parto de la ekvacio, kaj iuj ŝanĝoj devas esti pripensitaj en la kunteksto de ĉiuj agadopostuloj.
Dum desegnado de iu ajn ceramika produkto, estas grave konsideri la ĝeneralan postulon kaj ofte trovi la plej bonan realigeblan kompromison.
Termika ŝoko estas ofte la ĉefa kaŭzo de fiasko en alt-temperaturaj aplikoj. Ĝi konsistas el tri komponentoj: termika ekspansio, termika kondukteco kaj forto. Rapidaj temperaturŝanĝoj, kaj supren kaj malsupren, kaŭzas temperaturdiferencojn ene de la parto, simila al fendeto kaŭzita de frotado de glacikubo kontraŭ varma glaso. Pro ŝanĝiĝanta ekspansio kaj kuntiriĝo, movado kaŭzas fendetiĝon kaj fiaskon.
Ne ekzistas simplaj solvoj al la problemo de termika ŝoko, sed la sekvaj sugestoj povas esti utilaj:
Elektu materialan gradon, kiu havas iujn proprajn termikajn ŝokojn, sed plenumas la postulojn de la aplikaĵo. Siliciaj karbidoj estas elstaraj. Alumino-bazitaj produktoj estas malpli dezirindaj, sed ili povas esti plibonigitaj kun taŭga dezajno. Poraj produktoj estas ĝenerale pli bonaj ol nepenetreblaj ĉar ili povas elteni pli grandajn temperaturŝanĝojn.
Produktoj kun maldikaj muroj superas tiujn kun dikaj muroj. Ankaŭ evitu grandajn dikajn transirojn tra la parto. Sekcaj partoj povas esti preferindaj ĉar ili havas malpli mason kaj antaŭ-fendan dezajnon kiu reduktas streson.
Evitu uzi akrajn angulojn, ĉar ĉi tiuj estas ĉefaj lokoj por formiĝi fendoj. Evitu meti streĉon sur la ceramikaĵon. Partoj povas esti dezajnitaj por esti antaŭstreĉitaj por helpi mildigi ĉi tiun problemon. Ekzamenu la aplikan procezon por vidi ĉu eblas disponigi pli laŭpaŝan temperaturŝanĝon, kiel ekzemple antaŭvarmigante la ceramikaĵon aŭ malrapidigante la indicon de temperaturŝanĝo.
