Het kernmateriaal van keramische buizen bestaat doorgaans uit hoogwaardige keramische materialen-, zoals aluminiumoxide, zirkoniumoxide en siliciumcarbide; Hiervan komen keramische buizen van aluminiumoxide het meest voor vanwege hun uitzonderlijke combinatie van eigenschappen.
Zoals de naam al doet vermoeden, bestaan keramische buizen van aluminiumoxide voornamelijk uit aluminiumoxide (Al₂O₃). Afhankelijk van hun zuiverheidsniveau worden ze ingedeeld in verschillende klassen-zoals 95%, 99% en 99,5%. Over het algemeen geldt: hoe hoger de zuiverheid, hoe beter de prestaties; dit brengt echter ook een overeenkomstige kostenstijging met zich mee. Keramische buizen van aluminiumoxide hebben een uitzonderlijk breed bedrijfstemperatuurbereik en zijn bestand tegen continue gebruikstemperaturen variërend van -200 graden tot 1600 graden, en zelfs temperaturen tot 1800 graden voor korte perioden. Deze eigenschap maakt ze onmisbaar in omgevingen met hoge temperaturen.
In termen van mechanische eigenschappen vertonen keramische buizen van aluminiumoxide uitstekende prestaties. Ze vertonen een hoge druksterkte: de zuiverheidsgraad van 95% bereikt een druksterkte groter dan of gelijk aan 250 MPa, terwijl de zuiverheidsgraad van 99% een nog hoger niveau bereikt van groter dan of gelijk aan 300 MPa. Wat de buigsterkte betreft, bereiken ze groter dan of gelijk aan 180 MPa bij kamertemperatuur en behouden ze een sterkte van groter dan of gelijk aan 120 MPa, zelfs bij verhoogde temperaturen van 1000 graden. Bovendien hebben keramische buizen van aluminiumoxide een hoge bulkdichtheid, een lage schijnbare porositeit, een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een matige thermische geleidbaarheid; deze gecombineerde eigenschappen zorgen voor hun uitzonderlijke thermische stabiliteit.
Naast hun fundamentele mechanische en thermische eigenschappen bezitten keramische buizen van aluminiumoxide ook uitstekende elektrische isolatie, corrosieweerstand en slijtvastheid. Ze vertonen superieure diëlektrische hoog-eigenschappen, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik als isolerende componenten in hoog-verwarmingsapparatuur. Ze zijn bestand tegen corrosie door gesmolten metalen, gassen met een hoge- temperatuur en de meeste zure en alkalische oplossingen (met uitzondering van fluorwaterstofzuur). Bovendien is hun oppervlak, met een Mohs-hardheid van slechts 9-seconden vergeleken met die van diamant, zeer goed bestand tegen slijtage en krassen.