Top 10 keramiek met hoge temperaturen voor extreme hitte (2025)

De hoge temperatuur keramiek is de sleutel tot de moderne wetenschap vanwege de veelzijdige toepassingen waaraan ze worden blootgesteld. De eigenschappen van deze keramiek, zoals mechanische sterkte, temperatuurbestendigheid en goede prestaties onder zware omstandigheden, komen elk proces ten goede. Dit artikel onderzoekt enkele van de beste hoge temperatuur keramiek wereldwijd aanwezig.

Top 10 hittebestendige keramiek

Wat is hittebestendigheid? Is keramiek hittebestendig?

Hittebestendigheid speelt een belangrijke rol in Eigenschappen van keramisch materiaal. Hittebestendigheid De betekenis is simpel: het is het vermogen van een materiaal om warmtestromen tegen te gaan. Keramiek, variërend van traditioneel tot technisch keramiek, staat bekend om zijn vermogen om hoge temperaturen te weerstaan.

Keramiek is hittebestendig: de hoge temperatuur keramiek is ontworpen om te werken bij een bedrijfstemperatuur van ongeveer 2000 °C. Hieronder vindt u de top 10 keramische materialen met hogere bedrijfstemperaturen.

Wolfraamcarbide (WC): Bedrijfstemperatuur 2600-2800 °C

WC bekend om zijn extreme hardheid is een keramiek met hoge temperaturen dat vaak wordt gebruikt in zware onderhoudstoepassingen. Wolfraamcarbide keramisch materiaal is een uitdaging omdat het bij bepaalde onderhoudstoepassingen broos kan zijn.

Eigenschappen van wolfraamcarbide

• Ze bezitten een superieure slagvastheid en zijn hard, stijf en bestand tegen vervorming

• Goede maatvastheid

Toepassingen

• Wordt gebruikt voor het snijden van materiaal met hoge snelheid en slijtvast materiaal van hardmetaalkwaliteit.

Magnesia: Bedrijfstemperatuur 2800 °C

Magnesia werkt in het hoogste temperatuurbereik als een keramiek met hoge temperaturen. Het is ideaal voor isolatie bij hoge temperaturen en biedt uitstekende schokbestendigheid.

Eigenschappen van Magnesia

• Chemisch inert, uitstekende slijtvastheid en goede breuktaaiheid keramisch materiaal  

• Ze bezitten een verhoogde tolerantie voor hydrothermale veroudering

Toepassingen

• Rollen, metalen matrijzen, draden en draden

• Wordt gebruikt in hogedrukprocesapparatuur

Boornitride: Bedrijfstemperatuur 2000 °C

Boornitride is een hoge temperatuur keramiek die zowel in poeder- als vaste vorm verkrijgbaar is. BN is in verschillende vormen aanwezig keramische structuren zoals pyrolytisch boornitride (P-BN) en hexagonaal boornitride (H-BN).

Eigenschappen van boornitride

• Extreme thermische schokbestendigheid

• Lage dichtheid en hoge thermische geleidbaarheid

• Chemisch inert en corrosiebestendig

• Hoge diëlektrische doorslagsterkte is groter dan > 40 KV/mm

Toepassingen van boornitride

• Gebruikt in Hittebestendig kleppen, smeermiddelen en armaturen

• Gebruikt als een Refractair keramisch materiaal 

• Ingezet als plasmakamer keramische componenten, vacuümovensteunen en doorvoer

Gebruikt als gietstukken voor gesmolten metaal, glas en ruimtes voor toepassingen met hoge temperaturen

Aluminium Nitride: Bedrijfstemperatuur 1900 °C

Aluminium Nitride is een soort van keramiek dat qua toepassing vergelijkbaar is met berylliumoxide. AlN staat bekend om zijn betere elektrische isolatie-eigenschappen en hogere thermische geleidbaarheid. Omdat de uitzettingscoëfficiënt van dit hoge temperatuur keramiek komt overeen met siliconen en wordt vaak gebruikt als substraat en PCB-materiaal.

Eigenschappen van aluminiumnitride

• AlN heeft een geleiding die bijna vijf keer zo groot is als die van aluminiumoxide

• Helpt bij een goede warmteafvoer en snelle werking van hoogwaardig materiaal

• Aluminium Nitride heeft een extreme schokbestendigheid

Toepassingen van aluminiumnitride

• Gebruikt als elektronische isolatoren in toepassingen met hoog vermogen

• Gebruikt als koellichaam en dissipatiekeramische elementen in vermogenselektronica

• Opto-elektronische keramische componenten en substraatmateriaal

Siliciumcarbide: Bedrijfstemperatuur 1900-2000 °C

Siliciumcarbide is een van de lichtste en hardste materiaal in keramiek Ze hebben een hogere thermische geleidbaarheid. Ze hebben een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en zijn over het algemeen zuurbestendig. Ze zijn bestand tegen erosie of slijtage onder barre weersomstandigheden.

Eigenschappen van siliciumcarbide

• Ze zijn van nature extreem hard

• Siliciumcarbide heeft een hogere slijtvastheid. De corrosiebestendigheid van het keramische onderdeel is aan de hoge kant.

• Ze hebben een hogere thermische geleidbaarheid, een lagere thermische uitzettingscoëfficiënt en een hogere elasticiteitsmodulus.

Toepassingen van siliciumcarbide-keramiek met hoge temperaturen

• Industriële componenten zoals warmtewisselaars, hoogovenmateriaal, branders en kleponderdelen

• Ze worden gebruikt als ovenkeramische onderdelen

Alumina (Al2O3): Bedrijfstemperatuur 1750 °C

Alumina is het meest voorkomende keramisch materiaal Met een hogere thermische stabiliteit, mechanische sterkte en zuiverheidsgraad van 99,9%. Ze bieden betere elektrische isolatie-eigenschappen en zijn bestand tegen zowel zuren als logen.

Eigenschappen van aluminiumoxide

• Hoge hardheid en mechanische sterkte

• Ze staan bekend om hun superieure slijt- en slijtvastheid

• Alumina heeft een hoge druk- en diëlektrische sterkte.

Toepassingen

• Elektrische isolatoren bij hoge temperatuur

• Laserbuis en andere componenten

• Machineonderdelen, lagermateriaal en halfgeleideronderdelen

• Klepzittingen, draad- en schroefdraadmaterialen en pantsermaterialen.

Boorcarbide (B4C): Bedrijfstemperatuur 1800-2000 °C

Boorcarbide, de hoge temperatuur keramiek Heeft een thermische stabiliteit rond de 1800 °C. Ze zijn extreem licht en staan op gelijke hoogte met diamant. De hogere mechanische sterkte en slijtvastheid maken ze ideaal voor toepassingen met hogere belastingen.

Eigenschappen van boorcarbide

• Hoge hardheid en smeltpunt

• Lage dichtheid van het materiaal

• Uitstekende thermo-elektrische eigenschappen en uitstekende absorptie van neutronen in dwarsdoorsnede.

Toepassingen

• Ze worden gebruikt ter verdediging als pantser, dienen als kanonkoppen en worden gebruikt als kogelwerende tegels.

• In de kernreactortechniek worden ze gebruikt als regelstaven en bieden ze bescherming tegen straling en neutronen.

• Boorcarbide wordt gebruikt als snijgereedschap en als slijt- en slijtvaste onderdelen voor componenten

Siliciumnitride (Si3N4): Bedrijfstemperatuur 1400-1600 °C

Siliciumnitride is een keramieksoort die bestand is tegen hoge temperaturen en bekend staat om zijn thermische en slagvastheid. Het is geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen en hoge belastingen.

Eigenschappen van siliciumnitride

• Hoge breuktaaiheid en buigsterkte

• Lage thermische uitzetting

• Goede oxidatiebestendigheid en werken goed als elektrische isolatoren

• Thermische schokbestendigheid en werkt goed bij hogere temperaturen

Toepassingen

• Lucht- en ruimtevaart- en motortoepassingen zoals afdichtingselementen, kleppen, rotoren

• Medische toepassingen of biomedische implantaten

• Mechanische of industriële toepassingen

• Smeltmateriaal en snijgereedschappen vanwege hun extreme hardheid

Zirkonia (ZrO2): Bedrijfstemperatuur 1500-1650 °C

ZrO2 is een zeer duurzaam hoge temperatuur keramiek met goede thermische schokbestendigheid en uitstekende mechanische sterkte. Zirkonia keramisch materiaal is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, waaronder gedeeltelijk gestabiliseerd zirkonium of yttrium-gestabiliseerd zirkonium. De operationele context is echter cruciaal om het gebruik van verschillende kwaliteiten zirkonium te bepalen.

Eigenschappen van zirkonia

• Toepasbaar tot een temperatuur van 1000 °C

• Chemisch inert en resulterend in gesmolten metalen

• Hoge breuktaaiheid en hardheid

Toepassingen

• Wordt gebruikt voor de productie van maalmedia met hoge dichtheid

• Wordt gebruikt voor mechanische componenten zoals kogelklepzittingen en kogels

• Refractaire keramiek voor hogetemperatuurinductieovens of andere verwarmingssystemen.

Zirkonia gehard aluminiumoxide (Zr – AL2O3): Bedrijfstemperatuur 1500 °C

Zirkonium gehard aluminiumoxide is een keramisch composietmateriaal dat met hoge precisie is vervaardigd en eigenschappen van zowel aluminiumoxide als zirkonium vertoont.

Eigenschappen van zirkoniumoxide gehard aluminiumoxide (ZTA)

• Chemisch inert, uitstekende slijtvastheid en goede breuktaaiheid keramisch materiaal  

• Ze bezitten een verhoogde tolerantie voor hydrothermale veroudering

Toepassingen

• Rollen, metalen matrijzen, draden en draden

• Wordt gebruikt in hogedrukprocesapparatuur

Conclusie

De informatie over de top 10 van hoge temperatuur keramiek is behandeld in het artikel met de genoemde temperatuurbereiken en eigenschappen. De gebruikscontext is echter van primair belang voordat de hoge temperatuur keramiek in toepassingen. Van de beschikbare keramiek staat wolfraamcarbide bovenaan qua temperatuurbestendigheid, gevolgd door ZTA.

Leer meer over geavanceerde keramiek