Techninė keramika turi didelį mechaninį stiprumą, kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą karščiui ir mažą tankį. Pagal laidumą tai puiki elektros ir šilumos izoliacinė medžiaga.
Po terminio šoko, kuris yra greitas kaitinimas, dėl kurio keramika plečiasi, keramika gali atlaikyti staigius temperatūros pokyčius, neskilinėdama, nelūždama ar neprarasdama mechaninio stiprumo.
Terminis šokas, taip pat žinomas kaip „terminis kolapsas“, yra bet kokios kietos medžiagos suirimas, sukeltas staigių temperatūros pokyčių. Temperatūros pokytis gali būti neigiamas arba teigiamas, tačiau bet kuriuo atveju jis turi būti reikšmingas.
Mechaniniai įtempimai susidaro tarp medžiagos išorės (apvalkalo) ir vidaus (šerdies), nes ji greičiau įkaista arba vėsta išorėje nei viduje.
Medžiaga nepataisomai sugenda, kai temperatūrų skirtumas viršija tam tikrą ribą. Šiai kritinei temperatūros vertei įtakos turi šie veiksniai:
Vieno ar kelių iš jų pakeitimas dažnai gali pagerinti veikimą, tačiau, kaip ir visose keramikos srityse, terminis šokas yra tik viena lygties dalis, todėl apie visus pakeitimus reikia atsižvelgti atsižvelgiant į visus našumo reikalavimus.
Kuriant bet kokį keramikos gaminį, labai svarbu atsižvelgti į bendrus reikalavimus ir dažnai rasti geriausią veiksmingą kompromisą.
Terminis šokas dažnai yra pagrindinė gedimo priežastis dirbant aukštoje temperatūroje. Jį sudaro trys komponentai: šiluminis plėtimasis, šilumos laidumas ir stiprumas. Staigūs temperatūros pokyčiai, tiek aukštyn, tiek žemyn, sukelia temperatūros skirtumus dalyje, panašius į įtrūkimus, atsirandančius trynant ledo kubelį į karštą stiklą. Dėl skirtingo išsiplėtimo ir susitraukimo judėjimas sukelia įtrūkimus ir gedimus.
Paprastų terminio šoko problemos sprendimų nėra, tačiau gali būti naudingi šie pasiūlymai:
Pasirinkite medžiagos rūšį, kuri turi tam tikras būdingas šiluminio smūgio charakteristikas, tačiau atitinka taikymo reikalavimus. Silicio karbidai yra išskirtiniai. Aliuminio oksido gaminiai yra mažiau pageidaujami, tačiau juos galima patobulinti tinkamai suprojektavus. Porėti gaminiai paprastai yra geresni nei nepralaidūs, nes gali atlaikyti didesnius temperatūros pokyčius.
Produktai su plonomis sienomis pranoksta tuos, kurių sienelės yra storos. Taip pat venkite didelių storio perėjimų visoje dalyje. Sekcijinėms dalims gali būti teikiama pirmenybė, nes jos turi mažesnę masę ir iš anksto įtrūkusią konstrukciją, kuri sumažina įtampą.
Venkite naudoti aštrius kampus, nes tai yra pagrindinė vieta, kur gali susidaryti įtrūkimai. Stenkitės neįtempti keramikos. Dalys gali būti suprojektuotos taip, kad būtų iš anksto įtemptos, kad būtų išvengta šios problemos. Ištirkite taikymo procesą, kad sužinotumėte, ar galima užtikrinti laipsniškesnį temperatūros pokytį, pvz., iš anksto kaitinant keramiką arba sulėtinant temperatūros kitimo greitį.
