เซรามิกทางเทคนิคมีความแข็งแรงเชิงกลสูง มีความแข็ง ทนทานต่อการสึกหรอ ทนความร้อน และมีความหนาแน่นต่ำ ในแง่ของการนำไฟฟ้า เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม
หลังจากการช็อกจากความร้อน ซึ่งเป็นการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วที่ทำให้เซรามิกขยายตัว เซรามิกสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันได้โดยไม่แตก หัก หรือสูญเสียความแข็งแรงเชิงกล
ช็อกจากความร้อน หรือที่เรียกว่า "การยุบตัวจากความร้อน" คือการแตกตัวของสารที่เป็นของแข็งใดๆ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจเป็นลบหรือบวก แต่ต้องมีนัยสำคัญในทั้งสองกรณี
ความเค้นเชิงกลก่อตัวขึ้นระหว่างวัสดุภายนอก (เปลือก) และภายใน (แกนกลาง) เนื่องจากความร้อนหรือความเย็นจากภายนอกเร็วกว่าภายใน
วัสดุได้รับความเสียหายอย่างไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิเกินเกณฑ์ที่กำหนด ปัจจัยต่อไปนี้มีผลกระทบต่อค่าอุณหภูมิวิกฤตนี้:
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น
การนำความร้อน
อัตราส่วนของปัวซอง
โมดูลัสยืดหยุ่น
การเปลี่ยนแปลงสิ่งเหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งรายการมักจะสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้ แต่เช่นเดียวกับการใช้งานเซรามิกทั้งหมด การช็อกจากความร้อนเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการ และการเปลี่ยนแปลงใดๆ จะต้องคำนึงถึงในบริบทของข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทั้งหมด
เมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์เซรามิกใด ๆ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาความต้องการโดยรวมและค้นหาวิธีประนีประนอมที่ใช้การได้ดีที่สุด
ความร้อนช็อกมักเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ประกอบด้วยสามองค์ประกอบ: การขยายตัวทางความร้อน การนำความร้อน และความแข็งแรง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ทั้งขึ้นและลง ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในชิ้นส่วน คล้ายกับรอยร้าวที่เกิดจากการถูก้อนน้ำแข็งกับแก้วร้อน เนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวที่แตกต่างกัน การเคลื่อนไหวทำให้เกิดการแตกร้าวและความล้มเหลว
ไม่มีวิธีแก้ปัญหาแบบง่ายๆ สำหรับปัญหาการช็อกจากความร้อน แต่คำแนะนำต่อไปนี้อาจเป็นประโยชน์:
เลือกเกรดวัสดุที่มีคุณสมบัติการช็อกจากความร้อนโดยธรรมชาติแต่ตรงตามข้อกำหนดของการใช้งาน ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความโดดเด่น ผลิตภัณฑ์จากอลูมินาเป็นที่ต้องการน้อยกว่า แต่สามารถปรับปรุงได้ด้วยการออกแบบที่เหมาะสม โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ที่มีรูพรุนจะดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่ซึมผ่านเพราะสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้มากกว่า
ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางมีประสิทธิภาพดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนา นอกจากนี้ หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนความหนาขนาดใหญ่ทั่วทั้งชิ้นส่วน ชิ้นส่วนแบบแบ่งส่วนอาจดีกว่าเพราะมีมวลน้อยกว่าและการออกแบบก่อนแตกร้าวซึ่งช่วยลดความเครียด
หลีกเลี่ยงการใช้มุมที่แหลมคม เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นจุดสำคัญที่ทำให้เกิดรอยร้าว หลีกเลี่ยงการตึงบนเซรามิก ชิ้นส่วนสามารถออกแบบให้รับแรงดึงล่วงหน้าเพื่อช่วยบรรเทาปัญหานี้ ตรวจสอบขั้นตอนการใช้งานเพื่อดูว่ามีความเป็นไปได้หรือไม่ที่จะเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไป เช่น การอุ่นเซรามิกหรือทำให้อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิช้าลง