Nitrid křemíku (Si3N4), oxid hlinitý (Al203) a titaničitan hlinitý (Al2TiO5). Všechny tyto tři materiály spadají do kategorie pokročilé keramiky nebo technické keramiky s vysokými body tání, vysokou tvrdostí, vynikající chemickou stabilitou, dobrou odolností proti opotřebení a určitou odolností vůči vysokým-teplotám. Jejich základní vlastnosti se však výrazně liší:
Nitrid křemíku (Si₃N₄): Proslulý svou vysokou pevností, vysokou houževnatostí, vynikající odolností proti tepelným šokům a dobrou mírou zachování pevnosti při vysokých{0}}teplotách, je představitelem vysoce-výkonné strukturální keramiky.
Alumina (Al₂O₃): Je známá pro svou vysokou tvrdost, vynikající odolnost proti opotřebení, dobrou elektrickou izolaci, chemickou inertnost a relativně nízkou cenu a je nejrozšířenější technickou keramikou.
Titaničitan hlinitý (Al₂TiO₅): Jeho nejvýznamnější vlastností je extrémně nízký koeficient tepelné roztažnosti, který přináší vynikající odolnost proti tepelným šokům. Jeho mechanická pevnost je však relativně nízká a v určitém teplotním rozmezí existuje problém tepelného rozkladu.
Typické oblasti použití
Nitrid křemíku (Si₃N₄):
Vysokoteplotní konstrukční součásti: Části plynových turbín (lopatky rotoru turbíny, pouzdra hořáků), součásti dieselových motorů (elektrické topné svíčky, rotory turbodmychadel), vysokoteplotní-ložiska, nábytek pece (válečky, držáky).
Díly odolné proti opotřebení: řezné nástroje, těsnicí kroužky, součásti čerpadel, válečky, kuličky ložisek.
Součásti odolné proti tepelným nárazům-: součásti zpracované taveninou kovu (ponorné termočlánkové objímky, stoupací trubky), součásti výměníků tepla.
Ostatní: Součásti zařízení pro výrobu polovodičů (přípravky, základny ohřívačů), biokeramika (umělé spoje).
Oxid hlinitý (Al₂O3)
Elektrické izolátory: Elektronické substráty (obaly IC, substráty s tlustými a tenkovrstvými obvody), izolátory zapalovacích svíček, vysokonapěťové izolátory, elektronky/mikrovlnné trubice.
Díly odolné proti opotřebení: těsnicí kroužky, součásti plunžrového čerpadla, ložiska (zejména smíšená keramická kuličková pouzdra), textilní vedení drátu, trysky, brusná média (kuličky, obložení).
Části odolné proti korozi-: Chemická čerpadla, součásti ventilů, laboratorní nádoby (kelímky, zkumavky).
Biomedicína: Umělé klouby (kyčelní, kolenní), zubní implantáty (implantátové pilíře).
Komponenty pro vysoké{0}}teploty: žáruvzdorné materiály, vyzdívky pecí, pouzdra termočlánků (je třeba vzít v úvahu tepelný šok).
Ostatní: Brusivo, řezné nástroje (řezání kovů), laserové trubice, transparentní pancíř (průhledný oxid hlinitý).
Titaničitan hlinitý (Al₂TiO₅):
Klíčové komponenty pro odolnost proti tepelným šokům: Části automobilového motoru (obložení výfukového potrubí, základní materiál povlaku tepelné bariéry, horní vložka pístu), části pro zpracování taveniny kovu (ochranné pouzdro, kelímek, nalévací nádoba), vysokoteplotní obložení pece/nábytek pece (podpěra, válečková tyč), části výměníku tepla.
Součásti s nízkou tepelnou roztažností: Přesné součásti přístrojů, které vyžadují rozměrovou stabilitu (v prostředí s kolísáním teplot).
Tepelně izolační složka: Využití její nízké tepelné vodivosti.
Filtrace a katalytické nosiče: Porézní struktury se používají pro filtraci roztavených kovů nebo jako nosiče katalyzátorů (s využitím jejich chemické stability a specifické struktury pórů).
