陶瓷应用
陶瓷的硬度和耐磨特点
陶瓷性能取决于化学元素的选择、键的类型和晶体结构。 金属键出现在金属中，原子核被电子气包围，这解释了它们的延展性和导电性，而离子键和共价键出现在陶瓷中，从而产生强大的键合力。 这解释了高水平的杨氏模量、硬度和熔点、低热膨胀以及脆性断裂行为。 尤其是基于氧化锆的陶瓷中还有一个额外的机制，当正确应用时，它会对陶瓷性能产生积极影响。 相变和不同相的发展可能引起相变增韧，从而导致极高的弯曲强度。
摩擦磨损有两种基本机制——冲击磨损和摩擦磨损。 随着冲击磨损，颗粒会撞击并腐蚀表面。 当两个物体相互摩擦时会发生摩擦，这意味着正点的高局部应力和压力会导致剪切应力、断裂和局部高温。 高温甚至可能导致熔化或化学反应，从而导致表面破坏。 这发生在旋转轴、阀座和金属挤压和拉丝模具等设备中，即由于陶瓷的高强度而非常适合使用陶瓷的部件。
陶瓷的耐高温特点
陶瓷材料在 180 °C 至 1200 °C 以上的连续工作温度范围内的高温应用中发挥着决定性作用。 由于这些极端温度，不可能使用塑料材料。 许多材料以熔融物质甚至蒸汽的形式存在，当温度升高时，金属会失去强度。 这是陶瓷材料和金属材料之间的明显区别。 例如，氮化硅和氧化锆的弯曲强度可以与钢相比，并且在高达 1000 °C 的温度下几乎保持不变。 然而，根据合金的不同，钢的弯曲强度在 300 °C 及以上的温度下已经降低。
陶瓷古老的应用领域之一是高温测量技术，它用于温度超过 1900 °C 的热电偶保护管。 良好的高温性能基于纯氧化物的高熔点：氧化铝为 2050°C，氧化锆为 2600°C。
只有使用高纯度、高质量的基材，这些特性才能在组件中找到。 电绝缘性能、耐磨性和稳定性在高达 1800°C 时仍保持不变，尤其是对于氧化铝。 通过更高的孔隙率可以提高稳定性。
但是，如果对抗热震性有更高的要求，则应考虑具有良好电阻的氮化硅或多孔氧化铝材料。 基本上，大而厚壁的部件比小而薄壁的成型体对温度变化更敏感。
陶瓷的耐腐蚀特点
与金属材料相比，氧化物陶瓷被认为能够抵抗化学侵蚀，特别是在酸和碱溶液方面。 例如，由氧化物陶瓷制成的产品用于化工厂，因为塑料涂层和金属材料在这些应用中提供的耐腐蚀性不足。
即使纯基础氧化物特别耐腐蚀，在某些条件下，纯度 > 99.5% 的高纯度陶瓷也会受到腐蚀。 化学成分以及相分布和结构条件是腐蚀发生和程度的决定性因素。 因此，即使是标称纯度相同的陶瓷，也有可能根据其来源表现出完全不同的腐蚀行为。
在检查致密烧结氧化铝陶瓷的结构时，可以看到较大的微晶和富含氧化硅的相在整个结构的晶界上从内到外运行。 氧化硅对化学侵蚀的抵抗力明显低于氧化铝，特别是当玻璃中存在来自碱金属或碱土金属氧化物的额外杂质时。
如果在这个玻璃相发生腐蚀攻击，它最初可能不会显示，因为这些晶间区的宽度大多小于 1 μm。 然而，腐蚀会沿着晶界直接迁移到陶瓷体中，最终导致初级晶粒的暴露。 在较长时期内，这会通过玻璃相的溶解和微晶的溶解而导致材料的完全破坏。 这个过程被描述为晶间腐蚀； 结构中氧化硅的比例越高，腐蚀越强烈。
