Aşırı Sıcaklığa Dayanıklı En İyi 10 Yüksek Sıcaklık Seramikleri (2025)

The yüksek sıcaklık seramik çok yönlü uygulamalara maruz kalmaları nedeniyle modern bilimin anahtarıdır. Bu seramiklerin mekanik mukavemet, sıcaklık direnci ve zorlu koşullar altında gelişme gibi özellikleri her bir sürece fayda sağlar. Bu makale en iyilerinden bazılarını inceler yüksek sıcaklık seramikleri Dünya çapında mevcuttur.

En İyi 10 Isıya Dayanıklı Seramik

Isıya Dayanıklılığı Tanımlayın? Seramik Isıya Dayanıklı mıdır?

Isıya dayanıklılık önemli bir rol oynar Seramik malzeme özellikleri. Isıya dayanıklılık anlamı basittir, bir malzemenin içinden geçen ısı akımına karşı koyma yeteneğidir. Gelenekselden teknik seramiğe kadar seramikler, yüksek sıcaklığa dayanma yetenekleriyle bilinir.

Seramikler ısıya dayanıklıdır: Yüksek sıcaklık Seramik 2000 derece civarındaki çalışma sıcaklığında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Daha yüksek çalışma sıcaklıklarına sahip ilk 10 seramik malzeme aşağıda verilmiştir.

Tungsten Karbür (WC): Çalışma sıcaklığı 2600-2800 degC

WC aşırı sertliğiyle bilinen, genellikle ağır hizmet uygulamalarında kullanılan yüksek sıcaklık seramiktir. Tungsten karbür seramik malzeme Bazı servis uygulamalarında kırılgan olma eğiliminde olduğundan zorludur.

Tungsten Karbürün Özellikleri

• Üstün darbe direncine sahiptirler, serttirler, rijittirler ve deformasyona karşı dirençlidirler

• İyi boyutsal kararlılık

Uygulamalar

• Yüksek hızlı kesme malzemelerinde ve karbür sınıfı aşınmaya dayanıklı malzemelerde kullanılır.

Magnezya: Çalışma sıcaklığı 2800 degC

Magnesia, yüksek sıcaklık seramiği olarak en yüksek sıcaklık aralığında çalışır. Yüksek sıcaklıkta yalıtım için idealdir ve mükemmel şok direnci sunar

Magnezyanın Özellikleri

• Kimyasal olarak inert, Mükemmel aşınma direnci ve iyi kırılma tokluğu seramik malzeme  

• Hidrotermal yaşlanmaya karşı artan toleransa sahiptirler

Uygulamalar

• Silindirler, Metal kalıplar, iplikler ve teller

• Yüksek basınçlı proses ekipmanlarında kullanılır

Bor Nitrür: Çalışma sıcaklığı 2000 degC

Bor Nitrür bir yüksek sıcaklık seramik hem toz hem de katı formda mevcuttur. BN farklı formlarda mevcuttur seramik yapılar Pirolitik Bor Nitrür (P-BN) ve Hekzagonal Bor Nitrür (H-BN) gibi.

Bor Nitrür'ün Özellikleri

• Aşırı termal şok direnci

• Düşük yoğunluk ve yüksek ısı iletkenliği

• Kimyasal olarak inerttir ve korozyona karşı dayanıklıdır

• Yüksek dielektrik bozulma dayanımı > 40 KV/mm'den büyüktür

Bor Nitrür Uygulamaları

• Kullanıldı Isıya dayanıklı vanalar, yağlayıcılar ve armatürler

• Bir olarak kullanıldı Refrakter seramik malzeme 

• Plazma odası olarak konuşlandırıldı seramik bileşenler, vakumlu fırın destekleri ve geçiş

Erimiş metal, cam ve yüksek sıcaklık uygulamaları için boşluklar için Döküm olarak kullanılır

Alüminyum Nitrür: Çalışma sıcaklığı 1900 degC

Alüminyum Nitrür bir biraz Uygulamada Berilyum oksite benzeyen seramik. AlN, daha iyi elektriksel yalıtım özellikleri ve daha yüksek termal iletkenliği ile bilinir. Bu genleşme katsayısından beri yüksek sıcaklık seramik silikonla uyumludur, sıklıkla substrat ve PCB malzemesi olarak kullanılır.

Alüminyum Nitrür Özellikleri

• AlN, Alüminanın yaklaşık 5 katı iletkenliğe sahiptir

• Yüksek performanslı malzemenin uygun ısı dağılımına ve hızlı çalışmasına yardımcı olur

• Alüminyum Nitrür aşırı darbe direncine sahiptir

Alüminyum Nitrür Uygulamaları

• Yüksek güç uygulamalarında elektronik yalıtkan olarak kullanılır

• Güç elektroniğinde ısı emici ve dağıtıcı seramik elemanlar olarak kullanılır

• Optoelektronik seramik bileşenler ve alt tabaka malzemesi

Silisyum Karbür: Çalışma sıcaklığı 1900-2000 degC

Silisyum karbür en hafif ve en sert malzemelerden biridir seramikteki malzeme daha yüksek termal iletkenliğe sahip olanlardır. Termal genleşme katsayıları düşüktür ve genellikle asitlere karşı dirençlidirler. Sert atmosfer koşullarında herhangi bir aşınmaya veya yıpranmaya karşı dirençlidirler.

Silisyum Karbürün Özellikleri

• Doğaları gereği son derece serttirler

• Silisyum karbür daha fazla aşınma ve yıpranma direncine sahiptir. Seramik bileşenin korozyon direnci daha yüksektir.

• Daha yüksek termal iletkenliğe, daha düşük termal genleşme katsayısına ve daha yüksek Young modülüne sahiptirler

Silisyum Karbür yüksek sıcaklık seramiğinin uygulamaları

• Eşanjörler, Yüksek fırın malzemeleri, Brülörler ve vana parçaları gibi endüstriyel bileşenler

• Fırın seramik parçaları olarak kullanılırlar

Alümina (Al2O3): Çalışma sıcaklığı 1750 degC

Alümina en yaygın olanıdır seramik malzeme daha yüksek termal kararlılığa, mekanik mukavemete ve 99.9% saflık değerine sahiptir. Daha yüksek elektriksel yalıtım özellikleri sunar ve hem asitlere hem de alkalilere karşı dayanıklıdır.

Alüminanın Özellikleri

• Yüksek sertlik ve mekanik mukavemet

• Üstün aşınma ve yıpranma direnciyle bilinirler

• Alümina yüksek basınç ve dielektrik dayanımına sahiptir.

Uygulamalar

• Yüksek sıcaklıktaki elektrik yalıtkanları

• Lazer Tüpü ve diğer bileşenler

• Makine parçaları, yatak malzemesi ve yarı iletken parçalar

• Vana yuvaları, Tel ve dişli malzemeleri ve Zırh malzemeleri.

Bor Karbür (B4C): Çalışma sıcaklığı 1800-2000 degC

Bor Karbür, yüksek sıcaklık seramik yaklaşık 1800 derece C'de termal kararlılığa sahiptir. Son derece hafiftirler ve elmasın yanında yer alırlar. Daha yüksek mekanik mukavemet ve aşınma direnci onları daha yüksek stres uygulamaları için ideal hale getirir.

Bor Karbürün Özellikleri

• Yüksek sertlik ve erime noktası

• Malzemenin düşük yoğunluğu

• Üstün termo-elektriksel özellikler ve kesitteki nötronların mükemmel emilimi.

Uygulamalar

• Savunmada zırh olarak kullanılırlar, silah başlığı görevi görürler ve kurşun geçirmez karo olarak kullanılırlar.

• Nükleer reaksiyon mühendisliğinde kontrol çubukları olarak kullanılırlar ve radyasyon ve nötronlardan koruma sağlarlar.

• Bor karbür, kesici takımlar ve bileşenler için aşınma ve yıpranmaya dayanıklı parçalar olarak kullanılır

Silisyum Nitrür (Si3N4): Çalışma sıcaklığı 1400-1600 degC

Silisyum Nitrür, termal ve darbe direnciyle oldukça bilinen bir yüksek sıcaklık seramiğidir. Yüksek sıcaklık ve yüksek yük uygulamaları için uygundur.

Silisyum Nitrür'ün Özellikleri

• Yüksek kırılma tokluğu ve eğilme dayanımı

• Düşük termal genleşme

• İyi oksidasyon direncine sahiptir ve elektrik yalıtkanı olarak iyi çalışır

• Isıl şok direnci ve yüksek sıcaklıklarda iyi çalışır

Uygulamalar

• Havacılık ve Motor uygulamaları, conta elemanları, vanalar, rotorlar gibi

• Tıbbi uygulamalar veya biyomedikal implantlar

• Mekanik veya endüstriyel uygulamalar

• Pota malzemesi ve kesici takımlar aşırı sertlikleri nedeniyle

Zirkonyum (ZrO2): Çalışma sıcaklığı 1500-1650 °C

ZrO2 son derece dayanıklıdır yüksek sıcaklık seramik iyi termal şok direnci ve mükemmel mekanik mukavemete sahip. Zirkonyum seramik malzeme kısmen stabilize edilmiş Zirkonyum veya İtriyum stabilize edilmiş Zirkonyum dahil olmak üzere farklı derecelerde mevcuttur. Ancak, farklı Zirkonyum derecelerinin kullanımını belirlemek için işletim bağlamı çok önemlidir

Zirkonyumun Özellikleri

• 1000°C'ye kadar sıcaklığa uygulanabilir

• Kimyasal olarak etkisiz ve erimiş metallerin sonucu

• Yüksek kırılma tokluğu ve sertliği

Uygulamalar

• Yüksek yoğunluklu öğütme ortamının üretiminde kullanılır

• Küresel vana yuvaları ve bilyalar gibi mekanik bileşenler için kullanılır

• Yüksek sıcaklık indüksiyon fırını veya diğer ısıtma sistemleri için refrakter seramik.

Zirkonyum Sertleştirilmiş Alümina (Zr – AL2O3): Çalışma Sıcaklığı 1500 degC

Zirkonyumla güçlendirilmiş Alümina, hem Alümina hem de Zirkonyumun özelliklerini gösteren yüksek hassasiyetle yapılmış bir seramik kompozittir

Zirkonyum Sertleştirilmiş Alüminanın (ZTA) Özellikleri

• Kimyasal olarak inert, Mükemmel aşınma direnci ve iyi kırılma tokluğu seramik malzeme  

• Hidrotermal yaşlanmaya karşı artan toleransa sahiptirler

Uygulamalar

• Silindirler, Metal kalıplar, iplikler ve teller

• Yüksek basınçlı proses ekipmanlarında kullanılır

Alt satır

En iyi 10 yüksek hakkında bilgi sıcaklık seramik makalede sıcaklık aralıkları ve belirtilen özelliklerle ele alınmıştır. Ancak, kullanım bağlamı, konuya tabi tutulmadan önce birincil öneme sahiptir. yüksek sıcaklık seramik Uygulamalara. Mevcut seramikler arasında, sıcaklık direnci açısından Tungsten karbür ZTA'yı takip eder.

Gelişmiş seramikler hakkında daha fazla bilgi edinin