तकनीकी सिरेमिक में उच्च यांत्रिक शक्ति, कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और कम घनत्व होता है। चालकता के संदर्भ में, यह एक उत्कृष्ट विद्युत और थर्मल इन्सुलेटर सामग्री है।
थर्मल शॉक के बाद, जो तेजी से गर्म होता है जिससे सिरेमिक का विस्तार होता है, सिरेमिक क्रैकिंग, ब्रेक या यांत्रिक शक्ति खोने के बिना अचानक तापमान परिवर्तन को संभाल सकता है।
थर्मल शॉक, जिसे "थर्मल पतन" के रूप में भी जाना जाता है, अचानक तापमान परिवर्तन के कारण किसी भी ठोस पदार्थ का विघटन होता है। तापमान परिवर्तन नकारात्मक या सकारात्मक हो सकता है, लेकिन यह किसी भी मामले में महत्वपूर्ण होना चाहिए।
यांत्रिक तनाव एक सामग्री के बाहरी (खोल) और आंतरिक (कोर) के बीच होता है क्योंकि यह अंदर की तुलना में बाहर की तरफ तेजी से गर्म या ठंडा होता है।
तापमान अंतर एक निश्चित सीमा से अधिक होने पर सामग्री अपूरणीय रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है। निम्नलिखित कारकों का इस महत्वपूर्ण तापमान मान पर प्रभाव पड़ता है:
इनमें से एक या अधिक को बदलने से अक्सर प्रदर्शन में सुधार हो सकता है, लेकिन जैसा कि सभी सिरेमिक अनुप्रयोगों के साथ होता है, थर्मल शॉक समीकरण का केवल एक हिस्सा है, और सभी प्रदर्शन आवश्यकताओं के संदर्भ में किसी भी बदलाव पर विचार किया जाना चाहिए।
किसी भी सिरेमिक उत्पाद को डिजाइन करते समय, समग्र आवश्यकता पर विचार करना और अक्सर सबसे अच्छा व्यावहारिक समझौता करना महत्वपूर्ण होता है।
थर्मल शॉक अक्सर उच्च तापमान अनुप्रयोगों में विफलता का प्राथमिक कारण होता है। यह तीन घटकों से बना है: तापीय विस्तार, तापीय चालकता और शक्ति। तेजी से तापमान परिवर्तन, दोनों ऊपर और नीचे, भाग के भीतर तापमान अंतर का कारण बनता है, एक गर्म गिलास के खिलाफ बर्फ घन को रगड़ने के कारण दरार के समान। अलग-अलग विस्तार और संकुचन के कारण, आंदोलन के कारण दरार और विफलता होती है।
थर्मल शॉक की समस्या का कोई आसान समाधान नहीं है, लेकिन निम्नलिखित सुझाव उपयोगी हो सकते हैं:
एक सामग्री ग्रेड का चयन करें जिसमें कुछ अंतर्निहित थर्मल शॉक विशेषताएँ हों लेकिन अनुप्रयोग की आवश्यकताओं को पूरा करती हों। सिलिकॉन कार्बाइड बकाया हैं। एल्युमिना-आधारित उत्पाद कम वांछनीय हैं, लेकिन उन्हें उचित डिजाइन के साथ सुधारा जा सकता है। झरझरा उत्पाद आम तौर पर अभेद्य उत्पादों से बेहतर होते हैं क्योंकि वे अधिक तापमान परिवर्तन का सामना कर सकते हैं।
पतली दीवारों वाले उत्पाद मोटी दीवारों वाले उत्पादों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इसके अलावा, पूरे हिस्से में बड़ी मोटाई के संक्रमण से बचें। अनुभागीय भाग बेहतर हो सकते हैं क्योंकि उनका द्रव्यमान कम होता है और एक पूर्व-फटा हुआ डिज़ाइन होता है जो तनाव को कम करता है।
तेज कोनों का उपयोग करने से बचें, क्योंकि ये दरारें बनने के प्रमुख स्थान हैं। सिरेमिक पर तनाव डालने से बचें। इस समस्या को कम करने में मदद के लिए भागों को पूर्व-तनाव के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। यह देखने के लिए आवेदन प्रक्रिया की जांच करें कि क्या अधिक क्रमिक तापमान परिवर्तन प्रदान करना संभव है, जैसे कि सिरेमिक को पहले से गरम करना या तापमान परिवर्तन की दर को धीमा करना।
