Ang mga teknikal na keramika ay may mataas na mekanikal na lakas, tigas, paglaban sa pagsusuot, paglaban sa init, at mababang density. Sa mga tuntunin ng kondaktibiti, ito ay isang mahusay na elektrikal at thermal insulator na materyal.
Pagkatapos ng thermal shock, na mabilis na pag-init na nagiging sanhi ng paglawak ng ceramic, kayang hawakan ng ceramic ang mga biglaang pagbabago sa temperatura nang hindi nabibitak, nabasag, o nawawala ang mekanikal nitong lakas.
Ang thermal shock, na kilala rin bilang "thermal collapse," ay ang pagkawatak-watak ng anumang solidong substance na dulot ng biglaang pagbabago ng temperatura. Ang pagbabago ng temperatura ay maaaring negatibo o positibo, ngunit dapat itong maging makabuluhan sa alinmang kaso.
Nabubuo ang mga mekanikal na stress sa pagitan ng panlabas (shell) at panloob (core) ng materyal habang mas mabilis itong umiinit o lumalamig sa labas kaysa sa loob.
Ang materyal ay hindi na mababawi kung ang pagkakaiba ng temperatura ay lumampas sa isang tiyak na threshold. Ang mga sumusunod na salik ay may epekto sa kritikal na halaga ng temperatura na ito:
Ang pagpapalit ng isa o higit pa sa mga ito ay kadalasang maaaring mapabuti ang pagganap, ngunit tulad ng lahat ng mga ceramic na aplikasyon, ang thermal shock ay isang bahagi lamang ng equation, at anumang mga pagbabago ay dapat isipin sa konteksto ng lahat ng mga kinakailangan sa pagganap.
Kapag nagdidisenyo ng anumang produktong ceramic, mahalagang isaalang-alang ang pangkalahatang kinakailangan at madalas na hanapin ang pinakamahusay na kompromiso na magagawa.
Ang thermal shock ay madalas na pangunahing sanhi ng pagkabigo sa mga application na may mataas na temperatura. Binubuo ito ng tatlong bahagi: thermal expansion, thermal conductivity, at lakas. Ang mabilis na pagbabago ng temperatura, parehong pataas at pababa, ay nagdudulot ng mga pagkakaiba sa temperatura sa loob ng bahagi, katulad ng isang bitak na dulot ng pagkuskos ng ice cube sa mainit na baso. Dahil sa iba't ibang pagpapalawak at pag-urong, ang paggalaw ay nagiging sanhi ng pag-crack at pagkabigo.
Walang mga simpleng solusyon sa problema ng thermal shock, ngunit ang mga sumusunod na mungkahi ay maaaring maging kapaki-pakinabang:
Pumili ng materyal na grado na may ilang likas na katangian ng thermal shock ngunit nakakatugon sa mga kinakailangan ng aplikasyon. Ang mga silicone carbide ay namumukod-tangi. Ang mga produktong batay sa alumina ay hindi gaanong kanais-nais, ngunit maaari silang mapabuti sa wastong disenyo. Ang mga produktong buhaghag sa pangkalahatan ay mas mahusay kaysa sa mga hindi tinatablan dahil maaari nilang mapaglabanan ang mas malaking pagbabago sa temperatura.
Ang mga produktong may manipis na pader ay higit pa sa mga produktong may makapal na pader. Gayundin, iwasan ang malalaking paglipat ng kapal sa buong bahagi. Maaaring mas mainam ang mga sectional na bahagi dahil mas kaunti ang masa at may pre-crack na disenyo na nakakabawas ng stress.
Iwasang gumamit ng matutulis na sulok, dahil ito ang mga pangunahing lokasyon para mabuo ang mga bitak. Iwasang maglagay ng tensyon sa ceramic. Ang mga bahagi ay maaaring idisenyo upang maging pre-stressed upang makatulong na maibsan ang problemang ito. Suriin ang proseso ng aplikasyon upang makita kung posible na magbigay ng mas unti-unting pagbabago ng temperatura, tulad ng sa pamamagitan ng pag-preheating ng ceramic o pagbagal ng rate ng pagbabago ng temperatura.
