세라믹 소재는 일반적으로 높은 융점과 열 안정성으로 인해 금속보다 내열성이 뛰어납니다. 예를 들어 탄화규소(SiC)는 최대 1400°C의 온도에서도 높은 기계적 강도를 유지할 수 있어 뛰어난 내열성을 자랑합니다. 반면 금속은 일반적으로 녹는점이 낮고 고온에서 구조적 무결성을 잃을 수 있습니다. 또한 SiC와 같은 세라믹은 높은 열전도율, 낮은 열팽창 계수, 뛰어난 열충격 저항성을 지니고 있어 고온 애플리케이션에 이상적입니다.
세라믹 소재는 또한 내열성을 향상시키는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어, PTC(양수 온도 계수) 세라믹은 양수 열 저항 계수를 가지므로 온도에 따라 저항이 증가합니다. 이 특성 덕분에 PTC 세라믹은 자체 온도 조절기 역할을 하여 열 발생을 조절하고 고온에서도 안정성을 유지할 수 있습니다. 이는 일반적으로 음의 온도 저항 계수를 갖는 대부분의 금속이 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하고 전류 흐름이 증가하여 과열 및 손상을 일으킬 수 있는 것과는 대조적입니다.
또한 금속-세라믹 복합재 또는 서멧을 사용하면 세라믹에 금속 첨가제를 사용하여 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 복합재는 세라믹 산화물의 높은 융점 및 경도와 금속의 연성 및 인성을 결합하여 고온에 강하고 잘 깨지지 않는 소재를 만듭니다. 이는 세라믹 제조 공정 중에 점토에 금속 분말을 첨가하여 고온 성능으로 잘 알려진 소결 알루미늄 및 TD 니켈과 같은 소재를 만들어냅니다.
요약하면, 세라믹은 높은 융점, 열 안정성, 양의 온도 저항 계수와 같은 고유한 특성으로 인해 일반적으로 금속보다 내열성이 뛰어납니다. 금속-세라믹 복합재를 사용하면 세라믹의 내열성이 더욱 향상되어 다양한 고온 응용 분야에 적합합니다.
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