Zirconia keramische materialen hebben thermische eigenschappen van thermische stress en mechanische eigenschappen van keramische materialen. De geometrie en de grootte van het omgevingsmedium hebben ook invloed op de thermische spanning van keramische materialen. Daarom vertegenwoordigt de thermische schokbestendigheid de weerstand van keramische materialen tegen temperatuurveranderingen en moet het een combinatie zijn van de thermische en mechanische eigenschappen.
Schade door thermische schokken aan keramische materialen van zirkonia omvat: scheuren en afbrokkelen onder directe thermische schokken; breuk van voorbijgaande aard onder thermische schokken. Op basis hiervan worden twee visies voorgesteld voor de evaluatietheorie van speciale weerstand tegen thermische schokken van brosse keramische materialen. De eerste is gebaseerd op de theorie van thermo-elasticiteit. Er wordt gezegd dat de oorspronkelijke sterkte van het materiaal niet bestand is tegen de thermische spanningen veroorzaakt door thermische schokken, wat resulteert in “thermische schokbreuk” van het materiaal. Volgens deze theorie moeten keramische materialen een combinatie van thermische geleidbaarheid, hoge sterkte, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, Poisson’s ratio, Young’s elasticiteitsmodulus, viscositeit en warmtestralingscoëfficiënt hebben, evenals een hoge thermische schokbreukcapaciteit. Bovendien kunnen de warmtecapaciteit en dichtheid van het materiaal op de juiste manier worden verlaagd om de werkelijke thermische schokbestendigheid van het keramische materiaal te verbeteren.
Een andere theorie gebaseerd op het concept van breukmechanica van beton, dat wil zeggen, thermo-elastische vervormingsenergie materiaal kan barsten in een kern en propageren, evenals het oppervlak van de nieuwe vereiste energie, scheurvorming en begon uit te breiden, waardoor thermische schok schade aan het materiaal. Volgens deze theorie moeten materialen met een goede weerstand tegen thermische schokken voldoen aan een hoge elasticiteitsmodulus en lage sterkte.
Met deze benadering blijkt dat de bovenstaande eisen precies het tegenovergestelde zijn van het vermogen om te breken door thermische schokken. Bovendien is het mogelijk om de werkelijke breukeigenschappen van het keramische materiaal te verbeteren en de werkelijke breuktaaiheid van het materiaal te verhogen, wat duidelijk bijdraagt aan de schadecapaciteit van het materiaal. Bovendien is er ook een bepaald aantal microscheurtjes, wat aanzienlijk bijdraagt aan de verbetering van de prestaties bij thermische schokschade. Bijvoorbeeld, voor dichte keramiek met een porositeit van 10% tot 20% wordt de vorming van thermische expansiescheuren meestal beïnvloed door de poriënweerstand, en de aanwezigheid van gepassiveerde scheuren en poriën helpt om spanningsconcentraties te verminderen.
Als zirkoniumoxide keramisch materiaal heeft het mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen, een hoog smeltpunt, chemische stabiliteit en thermische stabiliteit. Daarom wordt het vaak gebruikt bij hoge temperaturen en zijn de thermische schokeigenschappen ook een belangrijke indicator voor de prestaties. Veel zirkoniumoxiden hebben zeer speciale eigenschappen. Zo bestaat zirkoniumoxide in drie kristalvormen: monomateriaal, vierkant en kubisch. Het heeft speciale faseveranderingseigenschappen waardoor het voor zo veel functies kan worden gebruikt. Briljante keramiek verbetert ook zijn thermische uitzettingsgedrag en verbetert zijn thermische schokeigenschappen.