工业加热用户始终面临着汽车、航空和钢铁行业新型特殊材料热处理的挑战。新型材料不断突破炉温和使用环境的极限，造成产能和效率降低，排放增加，维修工作量加大。 

       为使加热炉部件能够在这样的极端条件下可靠地使用，陶瓷材料起到了至关重要的作用。不过，传统的陶瓷材料只能设计成简单的炉管、翅片和喷嘴。所以，它们的大规模应用受到限制，对提高可持续性的作用并不大。

       能耗趋势

        为了能够将热效率从70%提高到85%，在超过1,200°C（2,192°F）的温度下使用，并且采用先进的低排放燃烧器，要求陶瓷材料能够被制成最合适的形状，包括现有制造工艺不可能制出的扭带、扭曲通道和复杂的带孔结构。

       先进的增材制造（AM）碳化硅（SiC），包括3D打印部件，为高温加热设备的用户、设计人员和制造商带来了新的机会。

       在美国，所有制造活动的合计能耗超过了14千万亿BTU，产生了5亿多吨二氧化碳（美国能源部2010年能源统计）。这占到了全世界能源消耗和排放的18%。

       制造和组装一辆典型的汽车需要消耗25 – 30 GJ（23 – 28 MMBTU）能量，产生1吨以上的二氧化碳排放（美国阿贡国家实验室，2010年9月）。

       加热工艺是典型制造厂最大的单一废热来源。由于美国每年制造超过300万辆汽车，消耗75万亿BTU能量，减少工艺加热产生的废热和排放对确保可持续发展和减少环境影响至关重要。

       高温下效率降低的问题

       在汽车制造业，间接加热“气氛”炉占到了高温（>700°C或1,292°F）工艺的相当大一部分。热源通常采用单端U形燃气辐射管，热效率接近70%LHV。由于典型的气氛成分包括了氢、氮、碳和氧，辐射管材质的选择成为了密闭式炉维修的一个关键问题。