Silikon nitrida (Si₃N₄), aluminium oksida (Al₂O₃), dan aluminium titanat (Al₂TiO₅). Ketiga bahan ini semuanya termasuk dalam kategori keramik canggih atau keramik rekayasa, yang memiliki titik leleh tinggi, kekerasan tinggi, stabilitas kimia yang sangat baik, ketahanan aus yang baik, dan ketahanan-suhu tinggi tertentu. Namun, karakteristik intinya sangat berbeda:
Silikon nitrida(Si₃N₄): Terkenal karena kekuatannya yang tinggi, ketangguhannya yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang sangat baik, dan tingkat retensi kekuatan-suhu tinggi yang baik, ini merupakan perwakilan keramik struktural-performa tinggi.
Alumina(Al₂O₃): Dikenal karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, isolasi listrik yang baik, kelembaman kimia dan biaya yang relatif rendah, dan merupakan keramik rekayasa yang paling banyak digunakan.
Aluminium titanat (Al₂TiO₅): Fiturnya yang paling menonjol adalah koefisien ekspansi termal yang sangat rendah, sehingga menghasilkan ketahanan guncangan termal yang sangat baik. Namun, kekuatan mekaniknya relatif rendah, dan terdapat masalah dekomposisi termal dalam kisaran suhu tertentu.
Bidang aplikasi yang umum
Silikon nitrida (Si₃N₄):
Komponen struktur-suhu tinggi: Bagian turbin gas (bilah rotor turbin, bushing pembakar), bagian mesin diesel (colokan pemanas listrik, rotor turbocharger),-bantalan suhu tinggi, perabot tempat pembakaran (rol, braket).
Bagian-yang tahan aus: alat pemotong, cincin penyegel, komponen pompa, gulungan, bola bantalan.
Komponen tahan guncangan termal-: Komponen yang diberi perlakuan lelehan logam (selongsong termokopel perendaman, tabung riser), komponen penukar panas.
Lainnya: Komponen peralatan manufaktur semikonduktor (perlengkapan, basis pemanas), biokeramik (sambungan buatan).
Aluminium oksida (Al₂O₃)
Insulator listrik: Substrat elektronik (kemasan IC, substrat sirkuit film tebal dan tipis), insulator busi, isolator-tegangan tinggi, komponen tabung vakum/tabung microwave.
Bagian-yang tahan aus: cincin penyegel, komponen pompa pendorong, bantalan (terutama selongsong bantalan keramik campuran), pemandu kawat tekstil, nosel, media gerinda (bola, pelapis).
Bagian yang tahan korosi-: Pompa kimia, komponen katup, wadah laboratorium (cawan lebur, tabung).
Biomedis: Sendi buatan (pinggul, lutut), implan gigi (implan penyangga).
Komponen-bersuhu tinggi: bahan tahan api, pelapis tanur, selongsong termokopel (kejutan termal perlu dipertimbangkan).
Lainnya: Bahan abrasif, alat pemotong (pemotong logam), tabung laser, pelindung transparan (alumina transparan).
Aluminium titanat (Al₂TiO₅):
Komponen utama untuk ketahanan terhadap guncangan termal: Suku cadang mesin otomotif (pelapis pipa knalpot, bahan dasar pelapis penghalang termal, sisipan atas piston), suku cadang peleburan logam (selongsong pelindung, wadah, wadah tuang),-pelapis tungku suhu tinggi/perabotan tanur (penyangga, batang rol), suku cadang penukar panas.
Komponen ekspansi termal rendah: Komponen instrumen presisi yang memerlukan stabilitas dimensi (di lingkungan dengan fluktuasi suhu).
Komponen isolasi termal: Memanfaatkan konduktivitas termal yang rendah.
Filtrasi dan pembawa katalitik: Struktur berpori digunakan untuk filtrasi logam cair atau sebagai pembawa katalis (memanfaatkan stabilitas kimia dan struktur pori spesifiknya).
