10 najlepszych ceramik wysokotemperaturowych do ekstremalnych temperatur (2025)

Ten ceramika wysokotemperaturowa jest kluczem do współczesnej nauki ze względu na wszechstronne zastosowania, którym są poddawane. Właściwości tych materiałów ceramicznych, takie jak wytrzymałość mechaniczna, odporność na temperaturę i odporność na trudne warunki, przynoszą korzyści każdemu procesowi. W tym artykule omówiono niektóre z najlepszych ceramika wysokotemperaturowa obecny na całym świecie.

10 najlepszych ceramik odpornych na ciepło

Zdefiniuj odporność na ciepło? Czy ceramika jest odporna na ciepło?

Odporność na ciepło odgrywa znaczącą rolę w Właściwości materiału ceramicznego. Odporność na ciepło znaczenie jest proste, jest to zdolność materiału do przeciwstawiania się przepływającemu przez niego prądowi cieplnemu. Ceramika, od tradycyjnej do technicznej ceramiki, jest znana ze swojej zdolności do wytrzymywania wysokiej temperatury.

Ceramika jest odporna na ciepło: wysoka temperatura Ceramika jest przeznaczony do pracy w temperaturze roboczej około 2000 stopni Celsjusza. Poniżej podano 10 najlepszych materiałów ceramicznych o wyższych temperaturach roboczych.

Węglik wolframu (WC): Temperatura pracy 2600-2800 stopni Celsjusza

toaleta znany ze swojej ekstremalnej twardości jest wysokotemperaturową ceramiką często używaną w ciężkich zastosowaniach serwisowych. Węglik wolframu materiał ceramiczny stanowi wyzwanie, ponieważ materiał ten ma tendencję do bycia kruchym w niektórych zastosowaniach serwisowych.

Właściwości węglika wolframu

• Posiadają one doskonałą odporność na uderzenia, są twarde, sztywne i odporne na odkształcenia

• Dobra stabilność wymiarowa

Aplikacje

• Stosowany w materiałach szybkotnących i materiałach odpornych na zużycie z węglików spiekanych.

Magnezja: Temperatura pracy 2800 stopni Celsjusza

Magnezja działa w najwyższym zakresie temperatur jako ceramika wysokotemperaturowa. Są idealne do izolacji w wysokiej temperaturze i oferują doskonałą odporność na wstrząsy

Właściwości magnezji

• Chemicznie obojętny, doskonała odporność na zużycie i dobra wytrzymałość na pękanie materiał ceramiczny  

• Posiadają zwiększoną tolerancję na starzenie hydrotermalne

Aplikacje

• Wałki, matryce metalowe, nici i druty

• Zatrudniony w urządzeniach do procesów wysokociśnieniowych

Azotek boru: Temperatura pracy 2000 stopni Celsjusza

Azotek boru jest ceramika wysokotemperaturowa który jest dostępny zarówno w postaci proszku, jak i stałej. BN występuje w różnych konstrukcje ceramiczne takie jak pirolityczny azotek boru (P-BN) i heksagonalny azotek boru (H-BN).

Właściwości azotku boru

• Ekstremalna odporność na szok termiczny

• Niska gęstość i wysoka przewodność cieplna

• Chemicznie obojętny i odporny na korozję

• Wysoka wytrzymałość na przebicie dielektryczne jest większa niż > 40 KV/mm

Zastosowania azotku boru

• Używany w Odporny na ciepło zawory, smary i osprzęt

• Używany jako Materiał ceramiczny ogniotrwały 

• Zastosowano jako komorę plazmową elementy ceramiczne, wsporniki i przepusty pieca próżniowego

Stosowane jako odlewy do stopionego metalu, szkła i przestrzeni do zastosowań w wysokich temperaturach

Azotek glinu: Temperatura pracy 1900 stopni Celsjusza

Azotek glinu jest niby ceramika, która jest podobna do tlenku berylu w zastosowaniu. AlN jest znany ze swoich lepszych właściwości izolacji elektrycznej i wyższej przewodności cieplnej. Ponieważ współczynnik rozszerzalności tego ceramika wysokotemperaturowa pasuje do silikonu, jest często stosowany jako podłoże i materiał PCB.

Właściwości azotku glinu

• AlN ma przewodność prawie 5 razy większą niż tlenek glinu

• Pomaga w prawidłowym odprowadzaniu ciepła i szybkim funkcjonowaniu materiałów o wysokiej wydajności

• Azotek glinu zapewnia ekstremalną odporność na wstrząsy

Zastosowania azotku glinu

• Stosowane jako izolatory elektroniczne w zastosowaniach dużej mocy

• Stosowane jako elementy ceramiczne odprowadzające ciepło i rozpraszające w elektronice mocy

• Optoelektroniczny elementy ceramiczne i materiał podłoża

Węglik krzemu: Temperatura pracy 1900-2000 stopni Celsjusza

Węglik krzemu jest jednym z najlżejszych i najtwardszych materiał w ceramice które mają wyższą przewodność cieplną. Mają niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i są generalnie odporne na kwasy. Są odporne na erozję lub zużycie w trudnych warunkach atmosferycznych.

Właściwości węglika krzemu

• Są one z natury niezwykle twarde

• Węglik krzemu ma większą odporność na zużycie i rozdarcie. Odporność na korozję elementu ceramicznego jest wyższa.

• Mają wyższą przewodność cieplną, niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej i wyższy moduł Younga

Zastosowania ceramiki wysokotemperaturowej z węglika krzemu

• Komponenty przemysłowe, takie jak wymienniki, materiały do wielkich pieców, palniki i części zaworów

• Stosowane są jako elementy ceramiczne do pieców

Tlenek glinu (Al2O3): Temperatura pracy 1750 stopni Celsjusza

Tlenek glinu jest najpowszechniejszy materiał ceramiczny o wyższej stabilności termicznej, wytrzymałości mechanicznej i czystości 99,9%. Oferują one wyższe właściwości izolacji elektrycznej i są odporne na kwasy i zasady.

Właściwości tlenku glinu

• Wysoka twardość i wytrzymałość mechaniczna

• Są znane ze swojej doskonałej odporności na zużycie i ścieranie

• Tlenek glinu charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na ściskanie i dielektryczną.

Aplikacje

• Izolatory elektryczne w wysokiej temperaturze

• Rura laserowa i inne komponenty

• Elementy maszyn, materiały łożyskowe i części półprzewodnikowe

• Gniazda zaworów, materiały na druty i gwinty oraz materiały pancerne.

Węglik boru (B4C): Temperatura pracy 1800-2000 stopni Celsjusza

Węglik boru, ceramika wysokotemperaturowa ma stabilność termiczną około 1800 stopni Celsjusza. Są niezwykle lekkie i dorównują diamentom. Wyższa wytrzymałość mechaniczna i odporność na zużycie sprawiają, że idealnie nadają się do zastosowań o wyższym naprężeniu.

Właściwości węglika boru

• Wysoka twardość i temperatura topnienia

• Niska gęstość materiału

• Wyjątkowe właściwości termoelektryczne i znakomita absorpcja neutronów w przekroju czynnym.

Aplikacje

• Są używane w obronie jako pancerze, pełnią funkcję dysz karabinowych i służą jako płytki kuloodporne.

• W inżynierii reakcji jądrowych są stosowane jako pręty kontrolne i zapewniają osłonę przed promieniowaniem i neutronami

• Węglik boru jest stosowany jako narzędzia skrawające oraz jako odporne na zużycie i ścieranie części podzespołów

Azotek krzemu (Si3N4): Temperatura pracy 1400-1600 stopni Celsjusza

Azotek krzemu to wysokotemperaturowa ceramika, która jest dość znana ze swojej odporności termicznej i udarowej. Nadaje się do zastosowań w wysokiej temperaturze i przy dużym obciążeniu.

Właściwości azotku krzemu

• Wysoka odporność na pękanie i wytrzymałość na zginanie

• Niska rozszerzalność cieplna

• Dobra odporność na utlenianie i dobre właściwości izolacyjne

• Odporność na szok termiczny i dobra praca w wyższych temperaturach

Aplikacje

• Zastosowania w lotnictwie i motoryzacji, takie jak elementy uszczelnień, zawory, wirniki

• Zastosowania medyczne lub implanty biomedyczne

• Zastosowania mechaniczne lub przemysłowe

• Materiał tyglowy i narzędzia tnące ze względu na ich ekstremalną twardość

Cyrkonia (ZrO2): Temperatura pracy 1500-1650 stopni Celsjusza

ZrO2 jest materiałem niezwykle trwałym ceramika wysokotemperaturowa z dobrą odpornością na szok termiczny i doskonałą wytrzymałością mechaniczną. Cyrkonia materiał ceramiczny jest dostępny w różnych gatunkach, w tym częściowo stabilizowany cyrkon lub stabilizowany ytrem cyrkon. Jednak kontekst operacyjny jest bardzo istotny, aby określić zastosowanie różnych gatunków cyrkonu

Właściwości cyrkonii

• Można stosować w temperaturze do 1000°C

• Chemicznie obojętny i powodujący stopienie metali

• Wysoka odporność na pękanie i twardość

Aplikacje

• Stosowany do produkcji materiałów ściernych o dużej gęstości

• Stosowany do elementów mechanicznych, takich jak gniazda zaworów kulowych i kule

• Materiał ceramiczny ogniotrwały do pieców indukcyjnych wysokotemperaturowych lub innych systemów grzewczych.

Tlenek glinu hartowany cyrkonią (Zr – AL2O3): Temperatura robocza 1500 stopni Celsjusza

Tlenek glinu wzmocniony cyrkonią to kompozyt ceramiczny wykonany z wysoką precyzją, wykazujący właściwości zarówno tlenku glinu, jak i cyrkonii

Właściwości tlenku glinu wzmocnionego cyrkonią (ZTA)

• Chemicznie obojętny, doskonała odporność na zużycie i dobra wytrzymałość na pękanie materiał ceramiczny  

• Posiadają zwiększoną tolerancję na starzenie hydrotermalne

Aplikacje

• Wałki, matryce metalowe, nici i druty

• Zatrudniony w urządzeniach do procesów wysokociśnieniowych

Podsumowanie

Informacje o 10 najlepszych temperatura ceramiczna został omówiony w artykule z podanymi zakresami temperatur i właściwościami. Jednak kontekst użycia jest najważniejszy przed poddaniem ceramika wysokotemperaturowa do zastosowań. Spośród dostępnych materiałów ceramicznych węglik wolframu jest najlepszy pod względem odporności na temperaturę, a następnie ZTA.

Dowiedz się więcej o zaawansowanej ceramice