Warmtevaste

Warmtevaste describes het vermogen van een materiaal, product of constructie om op hoge temperatuur te functioneren zonder significante veranderingen in structuur of eigenschappen. De mate van warmtevastheid is afhankelijk van de maximale bruikbare temperatuur, de duur van blootstelling, de omgeving (bijv. oxiderende of chemische omstandigheden) en of er sprake is van thermo-mechanische belasting zoals schokken of cyclische verwarming. Materialen kunnen warmtevast zijn door hun chemische samenstelling, kristallijne structuur, fasenverdeling of door toegepaste coatings en isolatiematerialen.

De belangrijkste problemen bij langdurige blootstelling aan hitte zijn onder meer degradatie van mechanische sterkte, veranderingen in dichtheid of krimp en uitzetting, smeer- of isolerende eigenschappen en soms oxidatie of verkleuring. Bij polymeren kan verhitting leiden tot afbraak van koolstofketens of verlies van flexibiliteit; keramische en metaal­legeringen hebben doorgaans hogere stabiliteit maar kunnen wel krimpen of broos worden bij zware thermo-stress. Thermische schok en herhaalde cyclische verhitting kunnen leiden tot scheurvorming of delaminatie bij coatings en samenstellingen.

Testmethoden voor warmtevastheid omvatten het bepalen van de maximale werktemperatuur, warmte- en cyclische schoktesten, evenals analysetechnieken zoals calorimetrie en thermogravimetrie om thermische tekenen van degradatie te detecteren. Daarnaast worden praktijktests uitgevoerd in relevante omgevingen om prestatie en duurzaamheid te beoordelen.

Toepassingen van warmtevaste materialen zijn onder meer keramiek en metaallegeringen in ovens en verbrandingsinstallaties, hittebestendige coatings voor turbines en uitlaatkanalen, keramische vezels voor isolatie, en warmtebestendige polymeren en afdichtingen in industriële apparatuur en keukenapparatuur. Bij materiaalkeuze spelen maximale werkingstemperatuur, duur, chemische blootstelling en kosten een doorslaggevende rol.