Tehniskajai keramikai ir augsta mehāniskā izturība, cietība, nodilumizturība, karstumizturība un zems blīvums. Vadības ziņā tas ir lielisks elektriskās un siltumizolācijas materiāls.
Pēc termiskā šoka, kas ir strauja uzkarsēšana, kas izraisa keramikas izplešanos, keramika var tikt galā ar pēkšņām temperatūras izmaiņām, neplaisājot, nelūstot vai nezaudējot savu mehānisko izturību.
Termiskais šoks, kas pazīstams arī kā "termiskais sabrukums", ir jebkuras cietas vielas sadalīšanās, ko izraisa pēkšņas temperatūras izmaiņas. Temperatūras izmaiņas var būt negatīvas vai pozitīvas, taču tām jābūt nozīmīgām jebkurā gadījumā.
Mehāniskie spriegumi veidojas starp materiāla ārpusi (apvalku) un iekšpusi (kodolu), jo tas uzsilst vai atdziest ātrāk no ārpuses nekā no iekšpuses.
Materiāls tiek neatgriezeniski bojāts, kad temperatūras starpība pārsniedz noteiktu slieksni. Šo kritisko temperatūras vērtību ietekmē šādi faktori:
Viena vai vairāku no tiem mainīšana bieži var uzlabot veiktspēju, taču, tāpat kā visos keramikas lietojumos, termiskais šoks ir tikai viena vienādojuma daļa, un visas izmaiņas ir jāapsver visu veiktspējas prasību kontekstā.
Izstrādājot jebkuru keramikas izstrādājumu, ir ļoti svarīgi ņemt vērā vispārējās prasības un bieži vien atrast labāko iespējamo kompromisu.
Termiskais šoks bieži ir galvenais atteices cēlonis augstas temperatūras lietojumos. To veido trīs komponenti: siltuma izplešanās, siltumvadītspēja un izturība. Straujas temperatūras izmaiņas, gan uz augšu, gan uz leju, izraisa temperatūras atšķirības daļā, kas ir līdzīga plaisai, kas rodas, berzējot ledus kubiņu pret karstu stiklu. Dažādas izplešanās un saraušanās dēļ kustība izraisa plaisāšanu un atteici.
Termiskā šoka problēmai nav vienkāršu risinājumu, taču var būt noderīgi šādi ieteikumi:
Izvēlieties materiāla kategoriju, kurai ir dažas raksturīgas termiskā trieciena īpašības, bet kas atbilst lietojuma prasībām. Silīcija karbīdi ir izcili. Produkti uz alumīnija oksīda bāzes ir mazāk vēlami, taču tos var uzlabot ar atbilstošu dizainu. Poraini izstrādājumi parasti ir labāki par necaurlaidīgiem, jo tie var izturēt lielākas temperatūras izmaiņas.
Produkti ar plānām sienām pārspēj produktus ar biezām sienām. Tāpat izvairieties no liela biezuma pārejām visā daļā. Sekcijveida daļas var būt vēlamas, jo tām ir mazāka masa un iepriekš ieplaisājusi konstrukcija, kas samazina stresu.
Izvairieties no asu stūru izmantošanas, jo tās ir labākās vietas, kur veidojas plaisas. Izvairieties no keramikas nospriegošanas. Detaļas var veidot tā, lai tās būtu iepriekš nospriegotas, lai palīdzētu mazināt šo problēmu. Pārbaudiet uzklāšanas procesu, lai noskaidrotu, vai ir iespējams nodrošināt pakāpeniskāku temperatūras maiņu, piemēram, iepriekš uzsildot keramiku vai palēninot temperatūras izmaiņu ātrumu.
