Łączenie między częściami ceramicznymi i metalowymi
Części ceramiczne mają doskonałe właściwości, takie jak odporność na wysokie temperatury, wysoka wytrzymałość, wysoka twardość, odporność na zużycie, odporność na utlenianie i odporność na korozję. Mogą być używane w trudnych warunkach, takich jak wysokie zużycie, silna korozja i wysoka temperaturaprzez długi czas. Jednak części ceramiczne mają wysoką kruchość i wysoką twardość, koszt obróbki skomplikowanych kształtów lub produktów wielkogabarytowych jest bardzo wysoki; części metalowe mają doskonałą wytrzymałość w temperaturze pokojowej, wytrzymałość, przewodność elektryczną i przewodność cieplną, a trudność przetwarzania i koszt są znacznie niższe niż w przypadku ceramiki. W praktycznych zastosowaniach, jeśli te dwa materiały można połączyć, mogą w pełni wykorzystać swoje doskonałe właściwości do wytwarzania złożonych komponentów, które spełniają wymagania, obniżają koszty oraz poprawiają wydajność i żywotność produktu.
Jednak nie jest łatwo wykonać łączenie części ceramicznych z częściami metalowymi. Struktura wiązania chemicznego zaawansowanych materiałów ceramicznych i metalowych jest inna, a oba są prawie niezwilżalne, co utrudnia dobre łączenie metalurgiczne; ponadto współczynniki rozszerzalności cieplnej części ceramicznych i metalowych są bardzo różne, a złącza są podatne na naprężenia przy zmianach temperatury roboczej, a strona ceramiczna złącza jest podatna na pękanie, zjawisko polegające na tym, że siła wiązania interfejs połączenia ceramicznego i metalowego nie jest wysoki.
Ceramika cyrkonowa jest najbardziej odpowiednim materiałem ceramicznym do łączenia z metalem wśród zaawansowanych materiałów ceramicznych. Moduł sprężystości i współczynnik rozszerzalności cieplnej ceramiki cyrkonowej są zbliżone do wartości stali i nie ulegną uszkodzeniu ani pęknięciu z powodu nierównomiernej rozszerzalności cieplnej. Ceramika cyrkonowa ma zalety wysokiej ciągliwości, wysokiej wytrzymałości na zginanie, wysokiej odporności na zużycie i doskonałych właściwości termoizolacyjnych, dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie w dziedzinie ceramiki konstrukcyjnej.
