Silisiumnitrid (Si3N4), aluminiumoksyd (Al2O3) og aluminiumtitanat (Al2TiO5). Disse tre materialene faller alle innenfor kategorien avansert keramikk eller teknisk keramikk, med høye smeltepunkter, høy hardhet, utmerket kjemisk stabilitet, god slitestyrke og viss høy-temperaturbestandighet. Imidlertid er kjerneegenskapene deres betydelig forskjellige:
Silisiumnitrid(Si₃N₄): Kjent for sin høye styrke, høye seighet, utmerket termisk støtmotstand og god retensjonshastighet for høy-temperaturstyrke, og er en representant for høy-strukturkeramikk.
Alumina (Al₂O₃): Det er kjent for sin høye hardhet, utmerket slitestyrke, god elektrisk isolasjon, kjemisk treghet og relativt lave kostnader, og er den mest brukte ingeniørkeramikken.
Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅): Dens mest fremtredende egenskap er en ekstremt lav termisk ekspansjonskoeffisient, som gir utmerket motstand mot termisk sjokk. Imidlertid er dens mekaniske styrke relativt lav, og det er et problem med termisk dekomponering innenfor et visst temperaturområde.
Typiske bruksområder
Silisiumnitrid (Si₃N₄):
Strukturelle komponenter med høy-temperatur: Gassturbindeler (turbinrotorblader, brennerforinger), dieselmotordeler (elektriske varmeplugger, turboladerrotorer), høy-temperaturlagre, ovnsmøbler (valser, braketter).
Slitasjebestandige deler: skjæreverktøy, tetningsringer, pumpekomponenter, ruller, lagerkuler.
Termisk støtbestandige-komponenter: smeltebehandlede metallkomponenter (nedsenkbare termoelementhylser, stigerør), varmevekslerkomponenter.
Andre: Komponenter for halvlederproduksjonsutstyr (inventar, varmebaser), biokeramikk (kunstige ledd).
Aluminiumoksid (Al₂O₃)
Elektriske isolatorer: Elektroniske substrater (IC-emballasje, tykk- og tynnfilmkretssubstrater), tennpluggisolatorer, høyspenningsisolatorer, komponenter til vakuumrør/mikrobølgerør.
Slitasjebestandige deler: tetningsringer, stempelpumpekomponenter, lagre (spesielt blandede keramiske kulehylser), tekstiltrådføringer, dyser, slipemedier (kuler, foringer).
Korrosjonsbestandige-deler: Kjemiske pumper, ventilkomponenter, laboratoriebeholdere (digler, rør).
Biomedisinsk: Kunstige ledd (hofte, kne), tannimplantater (implantatabutments).
Høy-temperaturkomponenter: ildfaste materialer, ovnsfôringer, termoelementhylser (termisk sjokk må vurderes).
Annet: Slipemidler, skjæreverktøy (metallskjæring), laserrør, gjennomsiktig rustning (transparent alumina).
Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅):
Nøkkelkomponenter for termisk støtmotstand: Motordeler til biler (eksosrørforing, basismateriale for termisk barrierebelegg, stempeltoppinnsats), metallsmeltebehandlingsdeler (beskyttende hylse, smeltedigel, hellekopp), høy-ovnsforing/ovnsmøbler (støtte, rullestang), varmevekslerdeler.
Komponenter med lav termisk ekspansjon: Presisjonsinstrumentkomponenter som krever dimensjonsstabilitet (i miljøer med temperatursvingninger).
Termisk isolasjonskomponent: Utnytter dens lave varmeledningsevne.
Filtrering og katalytiske bærere: Porøse strukturer brukes til filtrering av smeltede metaller eller som katalysatorbærere (som utnytter deres kjemiske stabilitet og spesifikke porestruktur).
