Le carbure de silicium fritté à pression atmosphérique n'est plus seulement utilisé comme abrasif, mais comme un matériau à part entière, largement employé dans des produits de haute technologie, notamment les céramiques en carbure de silicium. Quels sont donc les six avantages du frittage à pression atmosphérique du carbure de silicium et les applications des céramiques en carbure de silicium ?
Six avantages des matériaux en carbure de silicium frittés à pression atmosphérique :
1. Faible densité
Le carbure de silicium a une densité inférieure à celle du métal, ce qui rend l'appareil plus léger.
2. Résistance à la corrosion
Le carbure de silicium possède un point de fusion élevé, une inertie chimique et une résistance aux chocs thermiques. Il est utilisé dans les abrasifs, les fours à céramique, les ébauches en carbure de silicium, et peut être utilisé dans l'industrie de la fusion avec des fours de distillation à cylindre vertical, des briques, des revêtements de cellules électrolytiques en aluminium, du tungstène, des petits fours et d'autres produits céramiques en carbure de silicium.
3. À haute température, le coefficient de dilatation thermique est réduit.
Le carbure de silicium est fabriqué à haute température. Dans certains environnements à haute température, on recherche des matériaux nécessitant la résistance et la précision d'usinage que permettent les céramiques en carbure de silicium. La température de frittage du carbure de silicium est d'environ 800 °C, contre seulement 250 °C pour l'acier. Un calcul approximatif permet d'estimer le coefficient de dilatation thermique moyen du carbure de silicium à 4,10⁻⁶ °C⁻¹ entre 25 et 1400 °C. Ce coefficient a été mesuré et les résultats montrent qu'il est nettement inférieur à celui d'autres abrasifs et matériaux haute température. Le carbure de silicium est fritté sous pression atmosphérique.
4, conductivité thermique élevée
La conductivité thermique élevée du carbure de silicium constitue une autre caractéristique importante de ses propriétés physiques. Elle est nettement supérieure à celle d'autres réfractaires et abrasifs, environ quatre fois plus élevée que celle du corindon. Grâce à son faible coefficient de dilatation thermique et à sa conductivité thermique élevée, le carbure de silicium est soumis à des contraintes thermiques moindres lors des cycles de chauffage et de refroidissement. C'est pourquoi les composants en SiC présentent une résistance aux chocs particulièrement élevée.
5. Haute résistance mécanique, bonne rigidité
La résistance mécanique du carbure de silicium est très élevée, ce qui empêche toute déformation du matériau. Le carbure de silicium possède une résistance mécanique supérieure à celle du corindon.
6, dureté et résistance à l'usure élevées
La dureté du carbure de silicium est très élevée, avec un indice de dureté Moss de 9,2 à 9,6, surpassant seulement le diamant et le carbure de tungstène. Comparé à l'acier, il offre une dureté élevée, un faible coefficient de frottement, une faible rugosité de surface et une bonne résistance à l'usure sans lubrification. De plus, sa résistance aux agents extérieurs améliore la tolérance de surface. Le carbure de silicium est fritté sous pression atmosphérique.
Application des céramiques de carbure de silicium frittées sous pression atmosphérique
1. Production de céramiques spéciales à base de carbure de silicium
Le carbure de silicium est un matériau à haute dureté et à faible coût, permettant la fabrication de produits tels que des joints, des manchons, des plaques pare-balles et des profilés, utilisés notamment dans les garnitures mécaniques et diverses pompes. Le carbure de silicium est fritté sous pression atmosphérique.
2. Production de matériaux en zircone pour céramiques spéciales
La céramique de zircone possède une conductivité ionique élevée, une bonne stabilité chimique et structurale, et est devenue un matériau électrolytique largement étudié et utilisé. L'amélioration du procédé de fabrication des films électrolytiques à base de zircone, la réduction de la température de fonctionnement et du coût de production de ces matériaux, ainsi que la recherche d'une industrialisation constituent des axes de recherche importants pour l'avenir.
Date de publication : 2 septembre 2023