സാങ്കേതിക സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, കാഠിന്യം, ധരിക്കാനുള്ള പ്രതിരോധം, ചൂട് പ്രതിരോധം, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത എന്നിവയുണ്ട്. ചാലകതയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഇത് ഒരു മികച്ച ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ ഇൻസുലേറ്റർ മെറ്റീരിയലാണ്.
സെറാമിക് വികസിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്ന ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ചൂടാക്കൽ ഒരു തെർമൽ ഷോക്കിന് ശേഷം, സെറാമിക് പൊട്ടുകയോ തകരുകയോ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യാതെ പെട്ടെന്നുള്ള താപനില മാറ്റങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.
"താപ തകർച്ച" എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന തെർമൽ ഷോക്ക്, പെട്ടെന്നുള്ള താപനില വ്യതിയാനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഏതെങ്കിലും ഖര പദാർത്ഥത്തിന്റെ ശിഥിലീകരണമാണ്. താപനില വ്യതിയാനം നെഗറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കാം, എന്നാൽ ഏത് സാഹചര്യത്തിലും അത് പ്രാധാന്യമുള്ളതായിരിക്കണം.
ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ ബാഹ്യഭാഗത്തിനും (ഷെൽ) ഇന്റീരിയറിനും (കോർ) ഇടയിൽ മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, കാരണം അത് അകത്തുള്ളതിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂടാക്കുകയോ തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു.
താപനില വ്യത്യാസം ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിയുമ്പോൾ മെറ്റീരിയൽ പരിഹരിക്കാനാകാത്തവിധം കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നു. ഈ നിർണായക താപനില മൂല്യത്തിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടകങ്ങൾ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു:
ലീനിയർ തെർമൽ എക്സ്പാൻഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റ്
താപ ചാലകത
വിഷത്തിന്റെ അനുപാതം
ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്
ഇവയിൽ ഒന്നോ അതിലധികമോ മാറ്റുന്നത് പലപ്പോഴും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തും, എന്നാൽ എല്ലാ സെറാമിക് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും പോലെ, തെർമൽ ഷോക്ക് സമവാക്യത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമാണ്, കൂടാതെ എല്ലാ പ്രകടന ആവശ്യകതകളുടെയും പശ്ചാത്തലത്തിൽ എന്തെങ്കിലും മാറ്റങ്ങൾ ചിന്തിക്കണം.
ഏതെങ്കിലും സെറാമിക് ഉൽപ്പന്നം രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോൾ, മൊത്തത്തിലുള്ള ആവശ്യകതകൾ പരിഗണിക്കുകയും മികച്ച പ്രവർത്തനക്ഷമമായ വിട്ടുവീഴ്ച പതിവായി കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.
ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്രയോഗങ്ങളിലെ പരാജയത്തിന്റെ പ്രധാന കാരണം തെർമൽ ഷോക്ക് ആണ്. ഇത് മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: താപ വികാസം, താപ ചാലകത, ശക്തി. ദ്രുതഗതിയിലുള്ള താപനില മാറ്റങ്ങൾ, മുകളിലേക്കും താഴേക്കും, ഭാഗത്തിനുള്ളിൽ താപനില വ്യത്യാസങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ചൂടുള്ള ഗ്ലാസിൽ ഐസ് ക്യൂബ് ഉരച്ചാൽ ഉണ്ടാകുന്ന വിള്ളലിന് സമാനമായി. വ്യത്യസ്തമായ വികാസവും സങ്കോചവും കാരണം, ചലനം വിള്ളലിനും പരാജയത്തിനും കാരണമാകുന്നു.
തെർമൽ ഷോക്കിന്റെ പ്രശ്നത്തിന് ലളിതമായ പരിഹാരങ്ങളൊന്നുമില്ല, എന്നാൽ ഇനിപ്പറയുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗപ്രദമാകും:
ചില അന്തർലീനമായ തെർമൽ ഷോക്ക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉള്ളതും എന്നാൽ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതുമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഗ്രേഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കുക. സിലിക്കൺ കാർബൈഡുകൾ മികച്ചതാണ്. അലുമിന അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ അഭികാമ്യമല്ല, എന്നാൽ ശരിയായ രൂപകൽപ്പന ഉപയോഗിച്ച് അവ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. സുഷിരങ്ങളുള്ള ഉൽപന്നങ്ങൾ പ്രവേശിപ്പിക്കാത്തവയേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് വലിയ താപനില മാറ്റങ്ങളെ നേരിടാൻ കഴിയും.
കനം കുറഞ്ഞ ഭിത്തികളുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ കട്ടിയുള്ള ഭിത്തികളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. കൂടാതെ, ഭാഗത്തിലുടനീളം വലിയ കനം സംക്രമണം ഒഴിവാക്കുക. പിണ്ഡം കുറവായതിനാലും പിരിമുറുക്കം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രീ-ക്രാക്ക്ഡ് ഡിസൈനും ഉള്ളതിനാൽ വിഭാഗീയ ഭാഗങ്ങൾ അഭികാമ്യമാണ്.
മൂർച്ചയുള്ള കോണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കുക, കാരണം ഇവ വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാകാനുള്ള പ്രധാന സ്ഥലങ്ങളാണ്. സെറാമിക്കിൽ ടെൻഷൻ ഇടുന്നത് ഒഴിവാക്കുക. ഈ പ്രശ്നം ലഘൂകരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് മുൻകൂട്ടി സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്ന തരത്തിൽ ഭാഗങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. സെറാമിക് പ്രീഹീറ്റ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെയോ താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ തോത് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെയോ പോലെ, കൂടുതൽ ക്രമാനുഗതമായ താപനില മാറ്റം നൽകാൻ കഴിയുമോ എന്ന് കാണാൻ ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ പരിശോധിക്കുക.