La céramique industrielle, un matériau à ne pas sous-estimer
La céramique industrielle, un matériau à ne pas sous-estimer
Les céramiques sont généralement composées de matériaux couramment disponibles, tels que le carbone, le silicium, l'oxygène et l'azote. Une fois consolidés à haute température et haute pression, ils peuvent former des matériaux céramiques et être utilisés dans divers produits ménagers. Les céramiques industrielles (également connues sous le nom de céramiques techniques ou céramiques hautes performances) contiennent généralement des composés plus complexes, notamment de l'alumine, des carbures, des nitrures, des borures, de la zircone, etc. Les céramiques industrielles peuvent obtenir certaines caractéristiques techniques ou des combinaisons spécifiques de plusieurs caractéristiques sous différentes formulations ou procédés. , remplaçant ainsi souvent les métaux, les polymères et les matériaux réfractaires dans diverses applications.
Les excellentes propriétés techniques disponibles pour les céramiques industrielles comprennent principalement :
Haute dureté et rigidité
L’une des caractéristiques les plus courantes de la céramique industrielle est sa dureté et sa rigidité extrêmement élevées, dont certaines sont plus de 4 fois supérieures à celles de l’acier inoxydable. Une dureté aussi élevée se traduit directement par une excellente résistance à l’usure, ce qui signifie qu’ils peuvent avoir la capacité de maintenir un traitement de surface précis et à haute tolérance pendant une période plus longue que tout autre matériau.
Faible densité
Une autre caractéristique commune des céramiques industrielles est leur faible densité, allant de 2 à 6 g/cc. Il est beaucoup plus léger que l'acier inoxydable (8 g/cc) et le titane (4,5 g/cc), seul l'aluminium plus tendre a une densité similaire. Cela signifie que les produits peuvent être allégés, ce qui est crucial pour de nombreux produits, comme l'aérospatiale.
Résistance aux très hautes températures
Certaines céramiques peuvent fonctionner normalement à des températures supérieures à 1 750 °C, ce qui en fait des matériaux à ultra haute température. Les faits ont prouvé que ces céramiques ont une valeur inestimable dans les applications à haute température telles que les moteurs, les turbines et les roulements. Ils peuvent prolonger la durée de vie, améliorer les performances et l'efficacité.
Excellentes performances électriques
Les céramiques industrielles sont souvent d'excellents isolants électriques (rigidité diélectrique élevée). Dans un environnement à haute température, les propriétés mécaniques et thermiques des autres matériaux ont tendance à diminuer, mais les céramiques industrielles peuvent continuer à conserver des propriétés stables. Certaines céramiques ont de faibles pertes électriques et une constante diélectrique élevée, qui sont couramment utilisées dans les applications électroniques telles que les condensateurs et les résonateurs. De plus, la possibilité de combiner la céramique comme isolant avec des composants structurels a apporté de nombreuses innovations de produits.
Conductivité thermique différente
La conductivité thermique des différents types de matériaux céramiques industriels varie considérablement. Certaines céramiques (dont le nitrure d'aluminium) ont une conductivité thermique élevée et sont couramment utilisées comme radiateurs ou échangeurs de chaleur dans de nombreuses applications électriques. Certaines céramiques ont une conductivité thermique beaucoup plus faible, de sorte que des matériaux céramiques industriels appropriés peuvent être sélectionnés en fonction des besoins réels, offrant ainsi un large éventail de scénarios d'application.
Très haute résistance à la compression
Les céramiques industrielles ont une résistance élevée, mais uniquement lorsqu'elles sont comprimées. Par exemple, de nombreuses céramiques industrielles peuvent résister à des charges extrêmement élevées, de 1 000 à 4 000 MPa. En revanche, le titane est considéré comme un métal très résistant et sa résistance à la compression n’est que de 1 000 MPa.
Inertie chimique et résistance à la corrosion
Les céramiques industrielles ont des propriétés chimiques très stables et une faible solubilité chimique, elles sont donc très résistantes à la corrosion, ce qui ne peut être obtenu par les matériaux métalliques et polymères. Cela fait de la céramique un choix attrayant dans de nombreuses applications commerciales et industrielles, en particulier lorsque la résistance à l'usure est toujours requise.
De plus, les céramiques industrielles peuvent également présenter des caractéristiques importantes telles quebiocompatibilité, compatibilité alimentaire, faible dilatation thermique, etc. Ces caractéristiques spécifiques peuvent être développées, optimisées et adaptées en fonction des exigences, peuvent également combiner différents attributs, peuvent également être utilisées pour concevoir des composants avancés, effectuer les tâches requises avec une précision optimale et peuvent présenter des avantages par rapport à d'autres matériaux concurrents (tels que métal ou plastique) dans les domaines d'application correspondants.
