Eine Keramik hat eine Biegefestigkeit von 300 MPa, einen Elastizitätsmodul von 380 GPa, eine Querkontraktionszahl von 0,22 und einen Längenausdehnungskoeffizienten von 8,0×10⁻⁶ K⁻¹. Welcher Wert kommt dem Richtwert ΔTc = σf(1 − ν)/(Eα) für die Temperaturdifferenz am nächsten, ab der beim Abschrecken durch Thermoschock Risse entstehen?

Lösung: A. ca. 77 K

Eα = 380×10⁹ × 8,0×10⁻⁶ = 3,04×10⁶ Pa/K und σf(1 − ν) = 300×10⁶ × 0,78 = 2,34×10⁸ Pa, also ΔTc = 2,34×10⁸/(3,04×10⁶) ≈ 77 K. Ca. 99 K vergisst die Multiplikation mit (1 − ν), ca. 127 K teilt stattdessen durch (1 − ν). Die Thermoschockbeständigkeit ist umso größer, je höher die Festigkeit und je kleiner Elastizitätsmodul und Wärmeausdehnungskoeffizient sind. Quarzglas mit dem sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 0,5×10⁻⁶ K⁻¹ ist äußerst thermoschockbeständig. Günstig ist auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, weil sie den Temperaturunterschied zwischen Oberfläche und Innerem klein hält.