Le matériau central des tubes en céramique est généralement constitué de matériaux céramiques hautes-performances tels que l'alumine, la zircone et le carbure de silicium ; parmi ceux-ci, les tubes en céramique d'alumine sont les plus répandus en raison de leur combinaison exceptionnelle de propriétés.
Comme leur nom l’indique, les tubes en céramique d’alumine sont principalement composés d’oxyde d’aluminium (Al₂O₃). En fonction de leur niveau de pureté, ils sont classés en différents grades-tels que 95 %, 99 % et 99,5 %. Généralement, plus la pureté est élevée, plus les performances sont supérieures ; cependant, cela entraîne également une augmentation correspondante des coûts. Les tubes en céramique d'alumine possèdent une plage de températures de fonctionnement exceptionnellement large, capables de résister à des températures d'utilisation continue allant de -200 degrés à 1 600 degrés, et même de supporter des températures aussi élevées que 1 800 degrés pendant de courtes durées. Cette caractéristique les rend indispensables dans les environnements à haute température.
En termes de propriétés mécaniques, les tubes en céramique alumine démontrent des performances exceptionnelles. Ils présentent une résistance à la compression élevée : le degré de pureté à 95 % atteint une résistance à la compression supérieure ou égale à 250 MPa, tandis que le degré de pureté à 99 % atteint un niveau encore plus élevé, supérieur ou égal à 300 MPa. En ce qui concerne la résistance à la flexion, ils atteignent une résistance supérieure ou égale à 180 MPa à température ambiante et maintiennent une résistance supérieure ou égale à 120 MPa même à des températures élevées de 1 000 degrés. De plus, les tubes en céramique d'alumine présentent une densité apparente élevée, une faible porosité apparente, un faible coefficient de dilatation thermique et une conductivité thermique modérée ; ces attributs combinés assurent leur stabilité thermique exceptionnelle.
Au-delà de leurs propriétés mécaniques et thermiques fondamentales, les tubes en céramique d'alumine possèdent également une excellente isolation électrique, une excellente résistance à la corrosion et une excellente résistance à l'usure. Ils présentent des propriétés diélectriques-haute fréquence supérieures, ce qui les rend idéaux pour une utilisation comme composants isolants dans les équipements de chauffage-haute fréquence. Ils sont capables de résister à la corrosion des métaux en fusion, des gaz à haute température et de la plupart des solutions acides et alcalines (à l'exception de l'acide fluorhydrique). De plus, avec une dureté Mohs de 9-seconde seulement à celle du diamant, leur surface est très résistante à l'abrasion et aux rayures.