L'équipe de recherche industrielle se concentre sur quatre aspects : la modification des matériaux, l'optimisation des procédés, l'innovation structurelle et le renforcement de surface. Elle a développé un système technique éprouvé pour améliorer la résistance aux chocs thermiques, répondant ainsi efficacement aux enjeux de fiabilité.Céramiques AL2O3dans des conditions de service à haute température.
1. La modification par dopage de seconde phase est la technologie de base principale pour améliorer la résistance aux chocs thermiques deCéramiques AL2O3.
Grâce à son faible coût et à sa grande compatibilité, ce matériau a été largement utilisé à grande échelle. Les recherches scientifiques montrent que la structure matricielle d'alumine simple présente une fragilité élevée et une faible capacité d'amortissement des contraintes thermiques. L'introduction de particules fonctionnelles de seconde phase permet d'optimiser la structure matricielle à l'échelle microscopique et d'améliorer la ténacité et la résistance à la fissuration.
2. L'optimisation poussée de la technologie de préparation est la méthode clé pour réduire les défauts internes et consolider les bases de la résistance aux chocs thermiques.
Les procédés traditionnels de formage et de frittage ont tendance à engendrer des porosités internes concentrées, une granulométrie irrégulière et des contraintes résiduelles excessives dans les céramiques, autant de facteurs favorisant l'apparition de fissures thermiques. Lors du formage, l'industrie abandonne progressivement le pressage conventionnel à l'emporte-pièce au profit de la technologie de pressage isostatique. Cette dernière garantit une distribution uniforme des contraintes et une structure dense des pièces crues, élimine les défauts de porosité locale et améliore la stabilité structurale globale des matériaux. Concernant le frittage, les chercheurs ont optimisé un régime de frittage précis et segmenté. Grâce à un chauffage et un refroidissement lents, ainsi qu'à un contrôle précis de la température maximale de frittage et du temps de maintien, les contraintes thermiques dues aux fluctuations rapides de température sont évitées, la croissance excessive des grains est efficacement maîtrisée et les défauts aux joints de grains sont réduits.
3. La régulation précise de la microstructure et la technologie de renforcement par précontrainte offrent une approche novatrice pour améliorer la résistance aux chocs thermiques deCéramiques AL2O3.
L'équipe de recherche a mis au point une technologie innovante de granulométrie multi-étapes. Grâce à un mode de granulométrie composite associant du corindon grossier, du corindon fin et de la micropoudre, cette technologie optimise la structure interne des céramiques, disperse les points de concentration de contraintes et prévient la fissuration par surcharge de contraintes localisées sous l'effet d'un choc thermique.
4. L'itération de nouvelles technologies de modification de surface élargit encore le champ d'application dans des conditions de travail extrêmes.
Pour les conditions de service difficiles telles que le refroidissement par eau à haute température et les fluctuations de température importantes, l'équipe de recherche a mis au point une technologie de modification de revêtement nano-hydrophobe. Celle-ci modifie le mécanisme d'échange thermique de surface deCéramique AL2O3en formant un revêtement nano-hydrophobe à sa surface.
