به نظر می رسد که مواد عایق و مواد رسانای حرارتی دو چیز کاملا متفاوت هستند.به عنوان مثال، پنبه عایق است و می تواند به ژاکت های پنبه ساخته شود.آهن از نظر حرارتی رسانا است و می تواند به عنوان یک تابه سرخ کردن استفاده شود.برعکسش امکان ندارهبا این حال، در واقعیت، ما اغلب یک پدیده دیگر را می بینیم، که این است که همان ماده را می توان در سناریوهای ظاهرا متضاد عایق بندی و رسانایی حرارتی استفاده کرد.به عنوان مثال، سرامیک آلومینیوم می تواند به آجر عایق و استفاده در کوره های با دمای بالا تبدیل شود.همچنین می توان از آن به یک بخارگر تبدیل کرد و در محصولات الکترونیکی مانند چراغ های LED استفاده کرد.

در تئوری، به عنوان یک ماده عایق، رسانایی حرارتی پایین مورد نیاز است؛به عنوان یک ماده تبعید گرما، هدایت گرمی بالا مورد نیاز است.آیا هدایت حرارتی یک ماده می تواند در هر زمان تغییر کند؟

برای پاسخ به این سوال، باید از دو دیدگاه به آن نگاه کنیم.

جنبه اول، مانند سوال مطرح شده در بالا، این است که رسانایی حرارتی مواد می تواند متفاوت باشد.نمادین ترین مثال این است که رسانایی حرارتی در دمای مختلف متفاوت است.به عنوان مثال آلومینیوم، با افزایش دمای، رسانایی حرارتی به طور مداوم کاهش می یابد.رسانایی حرارتی در ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد تنها حدود نیمی از آن در ۴۰۰ درجه سانتیگراد است.با این حال، رسانایی حرارتی اکسید آلومینیوم کوچک نیست. در دمای اتاق، 20-30W / m • K است، اما بیش از نصف کاهش یافته است و هنوز حدود 10W / m • K است.که بالاتر از رسانایی حرارتی بسیاری از مواد است.

بنابراین، ما باید به دومین و اصلی ترین جنبه نگاه کنیم: آلومینا می تواند هم عایق سازی و هم هدایت گرما را به دلیل تغییرات ساختاری انجام دهد.به عبارت دیگر، هنگامی که سرامیک آلومینیوم به عنوان مواد عایق و مواد رسانای حرارتی استفاده می شود، ساختار داخلی آنها متفاوت است.

هنگامی که سرامیک آلومینیوم به عنوان مواد عایق حرارتی استفاده می شود، بزرگترین ویژگی ساختاری آنها حفره ای و تراکم پایین است. به عنوان مثال، ساخت آجر های گلوله ای حفره ای آلومینیوم.همه ما می دانیم که رسانایی حرارتی هوا بسیار کم است، بنابراین رسانایی حرارتی آلیومینا گلوله های سوراخ نیز بسیار پایین است. ممکن است کسی بپرسد، از آنجا که رسانایی حرارتی هوا بسیار پایین است، چرا در عوض عایق هوا استفاده نمی شود؟چرا زحمت وارد کردن هوا به مواد آلومينياین به این دلیل است که اگرچه رسانایی حرارتی هوا بسیار پایین است، اما نمی تواند از تابش حرارتی جلوگیری کند، درست مانند رسانایی حرارتی خلاء که صفر است.گرمای خورشید هنوز از طریق خلاء به زمین منتقل می شودآلومینیوم متخلخل نه تنها هدایت حرارتی را مسدود می کند بلکه تابش حرارتی را نیز مسدود می کند، بنابراین می تواند به طور موثر در عایق بندی و حفظ حرارتی نقش داشته باشد.گزارش های پژوهشی وجود دارد که یک نوع سرامیک میکروپروزی آلومینا دارای تراکم تنها 0 است..6g/cm3 ، متخلخل بودن 85٪ ، و رسانایی حرارتی فقط حدود 0.3W/m • K در 1200 °C.
اما هنگامی که آلومینا به سرامیک های رسانای حرارتی تبدیل می شود، الزامات کاملا متفاوت است. اولین الزامات این است که تراکم بالایی داشته باشد، هرچه بیشتر بهتر است.چگالي بالا منجر به وجود منافذ کمتر می شود، و دانه های سرامیکی به شدت به هم متصل می شوند و هدایت حرارتی را تسهیل می کنند. شرط دوم خالصیت بالا است، پاکت بالاتر، رسانایی حرارتی بالاتر است. به عنوان مثال،سرامیک با 99٪ محتوای آلومینیوم دارای هدایت حرارتی ~ 26W / m • Kاین به این دلیل است که در سرامیک با محتوای آلومینیوم کم، ترکیب شیشه نسبتا بالا است.و رسانایی حرارتی شیشه نسبتا کم استالبته در کاربردهای عملی، هزینه نیز باید در نظر گرفته شود.اگرچه سرامیک های آلومینیوم با خالصیت بالا رسانایی حرارتی بالایی دارندبنابراین، انتخاب سرامیک آلومینا بر اساس نیازهای محصول نباید به طور کورکورانه به دنبال پاکیزه بودن بالا باشد.

علاوه بر خلوص بالا و ساختار متراکم، هنگامی که سرامیک اکسید آلومینیوم به عنوان بخاری استفاده می شود، اغلب الزامات خاصی برای شکل خارجی خود دارند.هنگام ساخت بخاری های LED، آنها اغلب دارای یک ساختار بالدار برای افزایش سطح، تسهیل تبعید گرما به هوا، و بنابراین به دست آوردن اثرات تبعید گرما بهتر است.