Net als elk ander materiaal zal keramiek smelten als het aan extreme hitte wordt blootgesteld.
In dit artikel bespreken we alle feiten over het smeltpunt van keramiek. Daarnaast bespreken we ook de moutpunten van verschillende soorten keramische materialen.
Aluminium nitride keramiek met een zeer hoog smeltpunt
Wat is het keramisch smeltpunt?
De meeste keramiek heeft geen enkele smeltpunt maar bij hoge temperaturen vervallen ze of behouden ze hun kristalstructuur.
Keramiek heeft over het algemeen hogere smeltpunten, die ruim boven de 2000℃ liggen en zijn daarom geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen. Het is ook cruciaal om te begrijpen dat keramiek, in tegenstelling tot metalen, niet smelt.
Ze doorlopen in plaats daarvan een langere overgangsperiode en kunnen soms zachter worden en viskeus worden zonder volledig in een vloeibare toestand te zijn omgezet. Het smeltpunt van een bepaalde keramiek kan worden beïnvloed door elementen in de samenstelling, chemische onzuiverheden en de bakomstandigheden.
Als u deze temperaturen kent, kunt u bepalen welk keramisch materiaal het beste geschikt is voor uw projecten, vooral in een bepaalde omgeving.
Voorbeelden van keramische materialen en hun smeltpunt
|
Type keramiek |
Smeltpunt (°C) |
Smeltpunt (°F) |
|
Aluminiumoxide (Al2O3) |
2072 |
3761 |
|
Zirkonia (ZrO2) |
2715 |
4919 |
|
Siliciumdioxide (SiO2) |
1713 |
3115 |
|
Mulliet (3Al2O3·2SiO2) |
1850 |
3362 |
|
Porselein |
1700-1800 |
3092-3272 |
|
Glas |
1000-1500 |
1832-2732 |
|
Klei (varieert) |
1000-1300 |
1832-2372 |
|
Siliciumcarbide (SiC) |
2730 |
4946 |
|
Siliciumnitride (Si3N4) |
1900 |
3452 |
|
Magnesia (MgO) |
2800 |
5072 |
|
Macor |
800 |
1472 |
|
Aluminiumnitride |
2200 |
3992 |
|
Titaniumcarbide (TiC) |
3160 |
5720 |
|
Hafniumcarbonitride (HfCN) |
4110 |
7430 |
|
Niobiumcarbide (NbC) |
3490 |
6314 |
|
Hafniumnitride (HfN) |
3385 |
6125 |
|
Zirkoniumboride (ZrB2) |
3245 |
5873 |
|
Titaniumboride (TiB2) |
3225 |
5837 |
|
Titaannitride (TiN) |
2950 |
5342 |
|
Niobiumboride (NbB2) |
3050 |
5522 |
|
Zirkoniumnitride (ZrN) |
2950 |
5342 |
|
Tantaalnitride (TaN) |
2700 |
4892 |
|
Tantaalboride |
3040 |
5504 |
|
Vanadiumcarbide (VC) |
2810 |
5090 |
|
Vanadiumnitride (VN) |
2050 |
3722 |
|
Hafniumcarbide (HfC) |
3958 |
7156 |
|
Tantaalcarbide (TaC) |
3768 |
6814 |
Keramische materialen en hun smeltpuntlijndiagram (°C)
Keramische materialen en hun smeltpuntlijndiagram (°F)
Hoe het smeltpunt van keramiek het gebruik bepaalt
–Toepassingen bij hoge temperaturen
Keramiek met een hoog smeltpunt, zoals aluminiumoxide of zirkoniumoxide, wordt geselecteerd voor toepassingen waar een hoge temperatuurtolerantie vereist is. Bijvoorbeeld in ovenbekleding, ovenonderdelen of vliegtuigmotoren, waar ze te maken krijgen met omstandigheden die metalen doen smelten.
–Elektrische isolatie
Bij het werken met elektrische onderdelen profiteert u van keramiek zoals aluminiumoxide of siliciumnitride, omdat het goede isolatoren zijn, zelfs bij hoge temperaturen. Ze zijn hittebestendig dankzij hun extreem hoge smeltpunten, waardoor ze toepasbaar zijn in isolatoren, bougies en andere elektrische producten. Deze betrouwbaarheid is essentieel voor sectoren zoals de elektronica- en energieopwekking, omdat temperatuur- en isolatieschommelingen tot storingen kunnen leiden.
–Slijtvastheid
Wanneer u materialen nodig hebt die bestand zijn tegen slijtage, kiest u voor keramiek zoals siliciumcarbide of boorcarbide, die een hoog smeltpunt hebben. Deze keramiek kan worden gebruikt als snijgereedschap, schuurmiddel en bepantsering, omdat ze niet bezwijken onder gebruik of spanning. Dit draagt bij aan de duurzaamheid van gereedschappen en componenten die in contact komen met keramiek, omdat de gebruikte materialen een hoog smeltpunt hebben.
–Chemische stabiliteit
In de chemie kiest u voor keramiek zoals titaniumcarbide of magnesiumoxide. Deze stoffen zijn bestand tegen hoge temperaturen en corrosieve stoffen. Deze eigenschappen maken ze ideaal voor gebruik in chemische procesapparatuur, smeltkroezen en laboratoriumapparatuur. Door te kiezen voor keramiek met hoge smelttemperaturen voorkomt u degradatie van metalen apparatuur, wat anders de betrouwbaarheid van de processen zou vergroten.
Veelgestelde vragen.
1. Wat is het hoogste keramische smeltpunt?
De hoogst mogelijke temperatuur voor keramiek ligt rond de 3160 graden Celsius, voor materialen zoals titaniumcarbide (TiC).
2. Welke temperaturen kan keramisch materiaal weerstaan?
Keramische materialen kunnen temperaturen tot circa 3.160 °C verdragen, maar dit is afhankelijk van het soort keramiek.
3. Bij welke temperatuur barst keramiek?
Keramiek is warmtegevoelig; het kan barsten bij thermische schokken tussen de 500°C en 1000°C (of ongeveer 932°F en 1832°F).
4. Waarom smelt keramiek niet gemakkelijk?
Keramiek smelt niet gemakkelijk omdat het ionisch en covalent is en er veel hitte nodig is om het te breken.
5. Kan keramiek breken door hitte?
Ja, keramiek kan door hitte breken, bijvoorbeeld bij thermische schokken of snelle temperatuurschommelingen. Dit kan leiden tot scheuren.
Conclusie
U kunt het beste materiaal voor hogetemperatuurtoepassingen kiezen door de smelttemperaturen van keramiek te kennen. Dit garandeert prestaties, veiligheid en duurzaamheid in diverse sectoren, waaronder elektronica en de lucht- en ruimtevaart.