Силициев нитрид (Si₃N₄), алуминиев оксид (Al2O3) и алуминиев титанат (Al2TiO5). Всички тези три материала попадат в категорията на усъвършенствана керамика или инженерна керамика, характеризиращи се с високи точки на топене, висока твърдост, отлична химическа стабилност, добра устойчивост на износване и определена устойчивост на висока -температура. Основните им характеристики обаче са значително различни:
Силициев нитрид (Si₃N₄): Известен със своята висока якост, висока издръжливост, отлична устойчивост на термичен шок и добра степен на задържане на якост при високи-температури, той е представител на високо{1}}ефективната структурна керамика.
Двуалуминиев оксид (Al₂O₃): Известен е със своята висока твърдост, отлична устойчивост на износване, добра електрическа изолация, химическа инертност и относително ниска цена и е най-широко използваната инженерна керамика.
Алуминиев титанат (Al₂TiO5): Най-забележителната му характеристика е изключително нисък коефициент на топлинно разширение, което осигурява отлична устойчивост на термичен удар. Неговата механична якост обаче е сравнително ниска и има проблем с термичното разлагане в рамките на определен температурен диапазон.
Типични области на приложение
Силициев нитрид (Si₃N₄):
Високо{0}}температурни структурни компоненти: Части за газови турбини (лопатки на ротора на турбини, втулки за горелка), части на дизелов двигател (електрически нагревателни свещи, ротори на турбокомпресор), високо{1}}температурни лагери, обзавеждане за пещ (ролки, скоби).
Износ{0}}устойчиви части: режещи инструменти, уплътнителни пръстени, компоненти на помпи, ролки, сачми за лагери.
Компоненти, устойчиви на -термичен удар: Компоненти, третирани с метална стопилка (втулки за потопяеми термодвойки, щрангови тръби), компоненти на топлообменник.
Други: компоненти за оборудване за производство на полупроводници (приспособления, нагревателни основи), биокерамика (изкуствени стави).
Алуминиев оксид (Al₂O₃)
Електрически изолатори: Електронни субстрати (IC опаковки, дебели и тънкослойни субстрати на вериги), изолатори за свещи, изолатори за високо- напрежение, компоненти за вакуумна тръба/микровълнова тръба.
Износ{0}}устойчиви части: уплътнителни пръстени, компоненти на плунжерни помпи, лагери (особено смесени керамични лагерни сачмени втулки), текстилни телени водачи, дюзи, мелница (топки, накладки).
Устойчиви- на корозия части: Химически помпи, вентилни компоненти, лабораторни съдове (тигли, тръби).
Биомедицина: Изкуствени стави (тазобедрени, коленни), зъбни импланти (имплантни опори).
Високо{0}}температурни компоненти: огнеупорни материали, облицовки на пещта, термодвойки ръкави (термичният шок трябва да се има предвид).
Други: Абразиви, режещи инструменти (рязане на метал), лазерни тръби, прозрачна броня (прозрачен алуминий).
Алуминиев титанат (Al₂TiO5):
Ключови компоненти за устойчивост на термичен удар: Части на автомобилни двигатели (облицовка на изпускателната тръба, основен материал за термично бариерно покритие, горна вложка на буталото), части за обработка на метална стопилка (защитен маншон, тигел, чаша за изливане), високо{0}}температурна облицовка на пещ/обзавеждане на пещ (подпора, ролков прът), части на топлообменник.
Компоненти с ниско топлинно разширение: Компоненти на прецизни инструменти, които изискват стабилност на размерите (в среди с температурни колебания).
Топлоизолационен компонент: Използвайки ниската си топлопроводимост.
Филтриране и каталитични носители: Порестите структури се използват за филтриране на разтопени метали или като носители на катализатор (като се възползват от тяхната химическа стабилност и специфична структура на порите).
