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Guide d'utilisation des céramiques

Les céramiques techniques possèdent suivant leur type et leur composition, des domaines d'application différents. Les informations qui suivent ne sont qu'informatives mais constituent un fil conducteur intéressant.

Alumine (oxyde d'aluminium Al2O3)

  • Propriétés: bonne tenue mécanique aux températures élevées, bonne conductivité thermique, grande résistivité électrique, grande dureté, bonne résistance à l'usure, inertie chimique
  • Applications: isolateurs électriques, supports d'éléments chauffants, protections thermiques, éléments de broyage, composants mécaniques, bagues d'étanchéité. Prothèses dentaires

Nitrure de silicium (Si3N4)

  • Propriétés: grande dureté, bonne résistance à l'usure et à l'abrasion, bonne inertie chimique, bonne résistance aux chocs thermiques. Il existe deux types de nitrure de silicium : lié par nitruration de poudre de silicium comprimée ou par pressage de la poudre de nitrure de silicium à température élevée (frittage)
  • Applications: poudres abrasives, outils de coupe, réfractaire pour la sidérurgie, billes de roulement, bagues d'étanchéité pour le moulage des métaux, soupapes (automobile)

Carbure de bore (B4C)

  • Applications: blindage des tanks et des hélicoptères

Carbure de silicium ou carborundum (SiC)

  • Propriétés: grande dureté, bonne résistance aux chocs thermiques, grande conductivité thermique, faible dilatation thermique, excellente inertie chimique
  • Applications: réfractaires, résistances chauffantes, outils de coupe, pièces de frottement, joints d'étanchéité des pompes à eau, support de catalyseur

Cordiérite (silicate alumineux ferromagnésien)

  • Propriétés: bonne résistance aux chocs thermiques, bonne conductivité thermique
  • Applications: isolants électriques, échangeurs thermiques, éléments chauffants

Mullite Al6Si2O13

  • Propriétés: bonne résistance aux chocs thermiques, conductivité thermique faible, résistivité électrique importante
  • Applications: produits réfractaires

Nitrure d'aluminium AlN

  • Propriétés: conductivité thermique élevée, bonne résistance électrique, transparent aux longueurs d'onde du visible et de l'infrarouge
  • Applications: circuits imprimés, colonnes thermiques, fenêtres pour radar, creusets pour la fonderie

Zircone (oxyde de zirconium ZrO2)

  • Propriétés: excellentes propriétés mécaniques aux températures élevées, conductivité thermique faible à température ambiante, conducteur électrique à T > 1000°C, grande dureté, bonne résistance à l'usure, bonne inertie chimique, bonne résistance aux attaques des métaux. Il existe deux types : zircone non stabilisée, utilisée en tant qu'additif, matériau de revêtement, poudre abrasive ... et zircone stabilisée à l'yttrium (ZrO2/Y2O3 = TZP) ou à la magnésie (ZrO2/MgO = PSZ)
  • Applications: creusets, buses de coulée, éléments chauffants, revêtement anti-thermique, conducteurs ioniques. Prothèses dentaires

Nitrure de bore NB

  • Propriétés: haute conductivité thermique, faible dilatation thermique, excellente résistance aux chocs thermiques, haute résistance diélectrique, faible constante diélectrique, inerte chimiquement, transparent aux micro-ondes, facilement usinable
  • Applications: isolants électriques à très hautes températures, creusets pour la fonderie, garnitures de fours, gaines de thermocouples, supports de résistances, lubrifiant à haute température

Borure d'aluminium AlB2

  • Applications: matériau de renforcement dans les composites métalliques

Oxyde de magnésium MgO

  • Propriétés: résistance aux métaux fondus, bonne résistance mécanique
  • Applications: traitement des matériaux piézoélectriques, réfractaires, composants optiques

Oxyde de zinc ZnO

  • Applications: utilisé dans les diodes pour ses propriétés électriques

Oxyde magnétique de fer Fe3O4

  • Applications: utilisé dans les transformateurs et le stockage magnétique des données

Pérovskites

  • Propriétés: elles constituent une vaste famille de matériaux cristallins de formule (A)(B)O3 comme BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3 ou (PbSr)TiO3, Pb(Zr0.5Ti0.5)O3
  • Applications: diélectriques pour la fabrication de condensateurs multicouches, thermistances, transducteurs piézoélectriques...

Stéatite (silicate de magnésium (SiO4)Mg2)

  • Propriétés: bonne résistivité électrique
  • Applications: isolants électriques

Oxyde d'uranium UO2

  • Applications: combustible dans les réacteurs nucléaires

Les autres céramiques

  • Celles qui ne sont pas considérées comme des céramiques techniques (à titre indicatif)

Silicates d'aluminium (argiles)

  • Applications: Céramiques du bâtiment: briques, tuiles, carreaux, éviers, bacs à douches, cuvette de WC, tuyaux...
    Céramiques des arts de la table, terre cuite, faïence, grès, porcelaine, assiettes, bols, plats...
    Céramiques artistiques: sculptures, terre cuites, vases, lampes...

les verres, les émaux

  • On peut y ajouter également certains types de ciments et de liants hydrauliques. Ces éléments sont souvent associés aux céramiques à cause de leurs propriétés et de leurs utilisations très comparables
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