Неметаллические жаропрочные материалы. Графит и специальная керамика-наиболее важные неметаллические материалы, пригодные для службы при температурах выше 1000 °С. В этих материалах преобладает ковалентный тип связи, и поэтому лишь при температурах выше 0,8 Гпл быстро теряются жаропрочные свойства.
Графит-один из перспективных материалов высокой жаропрочности. Уникальной особенностью графита является увеличение модуля упругости и прочности при нагреве. До температуры 2200-2400 °С прочность графита повышается максимально на 60%, и лишь при более высоких температурах он теряет прочность. Графит, не плавясь, возгоняется при температуре ~ 3800 °С. При нагреве графит мало расширяется, хорошо проводит теплоту и поэтому устойчив против тепловых ударов. Ползучесть у графита проявляется при температуре выше 1700 °С и характеризуется небольшой скоростью при температурах 2300-2900 °С под действием напряжений 30-10 МПа. Серьезным недостатком графита является легкость окисления, уже при температурах 520-560 °С потеря массы составляет 1% за 24 ч, поэтому поверхность графитовых изделий защищают покрытиями.
Керамические материалы на основе SiC, SiN и системы Si-Al-O-Nявляются легкими, прочными и износостойкими веществами. В качестве конструкционных жаропрочных материалов они начинают применяться в двигателях внутреннего сгорания для изготовления поршней, головок блока цилиндров и других теплонапряженных деталей. Керамические детали способны работать при высоких температурах (йзЫд-до 1500°С, SiC-до 1800°С), стойки против коррозии и эрозии, не боятся перегрева и не нуждаются в принудительном охлаждении. В отличие от графита керамика меньше подвержена окислению и в несколько раз прочнее. Керамика изготовляется из недефицитных материалов. К недостаткам высокотемпературной керамики относятся хрупкость, сложность получения плотного беспористого материала и трудности изготовления деталей. В отличие от керамики графит легче прессуется в горячем состоянии и хорошо обрабатывается резанием.