Les non oxydes
Le carbure de silicium (SIC)
Les matériaux à base de carbure de silicium (SIC) sont les plus importants de la famille des carbures. Selon le procédé de fabrication et le type de liaison S-c, on obtient des produits différents:
| Céramique poreuse | Céramique dense |
|---|---|
| Siliceous bonded SIC | Silicon infiltrated SC (SSIC) |
| Recrystallized SIC (RSIC) | Sintered SIC (SSIC) |
| Nitride res. oxynitride bonded SIC (NSIC) | hot (isostatically) pressed SC (HPSIC, HIPSIC) |
Les propriétés principales:
- Très bonne résistance à la flexion
- Résistance à la corrosion jusqu'à très haute température
- Excellente tenue des caractéristiques mécaniques à température élevée
- Excellente résistance aux chocs thermiques
- Faible coefficient de dilatation
- Conductibilité thermique élevée
- Haute résistance à l'abrasion
- Haute dureté
- Propriété de semi conducteur
Le carbure de silicum agglomere (SSIC)
Ce type de céramique est fabriqué à partir de poudre de silice ultra fine additionnée de charges d'agglomération. Celle-ci s'effectue entre 2.000 et 2.200°C sous atmosphère contrôlée. Les propriétés particulières de ces céramiques sont semblables à celle des SIC avec quelques propriétés dont les valeurs sont encore supérieures:
- Caractéristiques mécaniques et résistance à la corrosion
- Dureté similaire à celle du diamant
Les céramiques SSIC sont recommandées pour des applications assez extrêmes comme:
- Becs de brûleurs
- Anneaux de frottement pour des pompes de lessives de soude ou d'autres produits abrasives et corrosifs
- Éléments de four à des températures avoisinant les 1500°C
Le carbure de silicum SSIC
La céramique SSIC consiste en 85 - 94% de silice (SC) additionnée de respectivement 15 à 6 % de silicium métallique. Il est possible, grâce à un système de fabrication particulier, de procéder à l'agglomération sans observer de contraction.
Cela permet de fabriquer des pièces de grand gabarit avec des dimensions très précises. La température d'utilisation de ce type de céramique est toutefois limitée à 1380°C, vu la présence de silicium métallique.
Les SSIC présentent:
- Une haute résistance à la flexion, aux chocs thermiques et à l'usure.
Les SSIC trouvent leurs applications dans:
- Les pièces et composants pour fours à haute température
- Les composants de machines soumis à abrasion et corrosion, même simultanée
- Les résistances chauffantes
Le carbure de silicium recrystallize (RSIC)
Le RSIC est un carbure de silicium pur mais poreux (porosité de 11 à 15%). En comparaison avec les SIC denses, il possède une résistance à la flexion moins élevée mais une résistance encore meilleure aux chocs thermiques.
Le procédé de fabrication utilisé permet de fabriquer des pièces sans contraction ni retrait et donc de grandes dimensions. Les RSIC sont couramment utilisés pour des grandes pièces de fours soumises à des charges statiques importantes et pouvant monter à des températures de 1600 à 1650°C
Le carbure de silicium nitrure (NSIC)
Analogue au RSIC, cette céramique est également poreuse (porosité de 12 à 15%).
Le processus d'agglomération et de nitruration du carbure de silicium de base ne provoque aucune contraction (de là, la possibilité de fabriquer de grandes pièces) et s'effectue sous atmosphère d'azote vers les 1500°C.
Par rapport au RSIC, on obtient dans le cas du NSIC, un carbure de silicium présentant une porosité plus fine, plus régulière qui va même s'étancher à très haute température.
Afin d'éviter cette oxydation il faut limiter l'utilisation des NSIC à 1450°C.
Les NSIC sont également utilisés pour des pièces de four là où leur aspect de finition revêt une réelle importance.
