Partager cette page par mail Adhésif haute température zircone
Conseils de mise en œuvre des adhésifs, ciments, revêtements céramiques haute température jusqu'à 3000 °C.
Les ciments sont livrés sous forme d'oxydes pulvérisés – SiO2, Al2O3, ZrO2, MgO, Mica, etc… – que l'on mélange à un liant (eau, sol-gel, solvant, …) pour obtenir une pâte où sont livrés prêts à l'emploi. Ces pâtes sèchent, soit à température ambiante, soit par chauffage à plus haute température. Elles permettent le collage, le revêtement, la fabrication de moules et de récipients pour la métallurgie.
Les adhésifs céramiques de Cotronics® ont été créés pour réaliser des collages céramique-céramique, céramique-métal, céramique-verre ou céramique-plastique, nécessaires en recherche-développement, en électronique, en métallurgie ou pour les applications industrielles, nucléaires, etc. Leurs applications comprennent les composants et équipements électroniques, les équipements haute-fréquence, les lampes, les moules, les pompes à vide, les thermocouples, etc…
Les adhésifs de la série 900 offre des paramètres excellents de stabilité à haute température, de résistance diélectrique élevée, de propriétés mécaniques de haut niveau et supportent bien les chocs thermiques. Ces adhésifs résistent aux métaux en fusion, aux atmosphères dures, réductrices comme oxydantes, à la plupart des solvants et aux produits chimiques. Ils ont une température d’utilisation en régime continu de 1650 °C.
Suivant le type, les adhésifs sont livrés en poudre qu'il faut mélanger à de l'eau ou à un liant inorganique spécifique, ou bien en pâte prête à l'emploi. Souvent ces pâtes sont utilisées telles quelles, après une bonne agitation préalable. L'application peut se faire au pinceau, à la spatule, ou au tampon. Pour bâtir des revêtements épais, on procédera par sous couches minces, d'environ ½ mm à chaque application, en laissant sécher entre chaque couche.
Les adhésifs céramiques autorisent :
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Les collages : céramique sur céramique / céramique sur métal / céramique sur verre / métal sur métal / métal sur verre / etc…
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La protection et l’étanchéification pour le chauffage d’éléments poreux.
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La mise à l'abri de pièces soumises à corrosion, oxydation, agressions chimiques…
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L’amélioration de contacts électriques subissant de hautes températures (par exemple sur les lampes xénon).
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La réparation de creusets de fusion de métaux.
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Toute application où les collages, les récipients, les revêtements doivent supporter des températures élevées.
Ciments zircone ZrO2
Resbond® 904
Monocomposant pour température extrême, 2200 °C : sa capacité de résistance thermique en utilisation continue dépasse celles de nombreux matériaux.
Le Resbond® 904 se présente comme une pâte lisse et crémeuse facile à travailler qui sèche à l’air. Il est adapté aux collages et revêtements de céramiques, de graphite et de thermocouples devant résister électriquement, à l'oxydation et à l'érosion.
Soudage, brasage, collage, scellements conducteurs, protection de thermocouples, instrumentation, préparation de briques, de moules, manutention de métaux liquides, etc… Il résiste aux métaux liquides, aux atmosphères oxydantes et réductrices, et à de nombreux solvants et produits chimiques.
Resbond® 940
Adhésif à séchage rapide, 1100 °C : cet adhésif à prise rapide, son activateur spécifique le 940-3 agit par catalyse et assure une adhésion parfaite après 5 à 15 min à 93 °C. Pour des conditions optimales, un deuxième séchage peut être réalisé à 120 °C pendant 4 heures.
Il est utilisé, comme dépôt, enduit, liaison, imprégnation, scellement en tant que bouclier diélectrique et thermique, en couches minces ou épaisses sur métaux, quartz, graphite, céramiques, isolants hautes températures.
Mélanger les deux composants dans les proportions conseillées, afin d’obtenir une pâte lisse et homogène.
Applications industrielles
- Encapsulage de capteurs de températures
- Collage de culots en stéatite sur des lampes, dans une chaîne de production rapide
Données techniques: Rebond® 904 et 940
|
Adhésif Ciment HT° |
904 |
940 |
|
|
T° max |
°C |
2200 |
1093 |
|
Composants |
1 |
2 |
|
|
Consistance |
Peinture |
Pâte |
|
|
Charge |
ZrO2 |
ZrO2 |
|
|
Résistance Compression |
N/mm² (20°C) |
41,4 |
27,6 |
|
Résistance Flexion |
N/mm² (20°C) |
20,7 |
12,4 |
|
Conduct. Thermique |
W/m°C |
2,16 |
1,15 |
|
Dilatation thermique |
x 10-6 K-1 |
7,4 |
8,1 |
|
Rigidité diélectrique |
kV/mm |
9,75 |
4,9 |
|
Résistivité |
Ω.cm |
108 |
108 |
|
Ratio mélange |
Poudre - Liant |
N.A. |
100-28 |
|
Polymérisation |
Tamb |
24h |
24h |
|
Polymérisation |
°C |
4h @ 65°C |
5-15 min @ 93°C |
|
Post cuisson |
°C |
- |
4h @ 120°C |
Resbond® 904 Adhésif zircone
Resbond® 904T Liant zircone
Resbond® 940 Adhésif zircone
Resbond® 940T Liant zircone
FAQ qui peuvent vous aider dans cette catégorie
Le choix dépend principalement de la température et des contraintes mécaniques.
Les résines époxy haute température de Final Advanced Materials sont généralement limitées entre 150 et 350 °C, avec une bonne résistance mécanique (cisaillement typique 10–30 MPa) et une certaine élasticité.
En revanche, les colles céramiques proposées par Final Advanced Materials fonctionnent jusqu’à 2 200 °C selon les grades (alumine, zircone, silicate, silice). Elles offrent une excellente tenue thermique mais restent fragiles (comportement cassant, pas d’élasticité).
Pour des assemblages soumis à la dilatation différentielle ou à la vibration, l’époxy est largement préférable si la température maxi de l’application le permet. En revanche, pour des environnements extrêmes (four, vide, atmosphère réductrice) qui dépassent 350 °C, c’est la colle céramique qu’il faut choisir.
Les ciments céramiques distribués par Final Advanced Materials présentent des températures maximales d’utilisation comprises entre 650 °C et 2 200 °C. Par exemple, les formulations à base d’alumine atteignent couramment 1 650–1 760 °C en atmosphère oxydante. En revanche, les systèmes silicatés sont limités autour de 1 000–1 200 °C.
La température d’utilisation maximale réelle dépend fortement de l’environnement (air, vide, gaz inerte), du temps d’exposition à cette température et du cycle thermique (rampe, choc thermique). A savoir : les adhésifs céramiques chargés métaux que propose Final Advanced Materials ne résistent que jusqu’à la température maxi de la charge (650 °C par exemple pour de la poudre d’aluminium).
Oui, Final Advanced Materials propose des résines époxy chargées en argent, nickel ou graphite présentant une conductivité électrique (résistivité typique 10⁻⁴ à 10⁻³ Ω·cm) permettant de remplacer une soudure. Cependant, leur tenue thermique reste limitée à 150–250 °C en température continue, voire 300 °C en température de pointe avec une polymérisation à chaud. Au-delà, la matrice organique se dégrade (oxydation, pyrolyse).
Attention : les colles céramiques chargées métal (nickel, aluminium ou inox) de Final Advanced Materials ne conviennent pas pour des applications nécessitant conductivité électrique et résistance à haute température (> 350 °C) puisque leur conductivité électrique est beaucoup trop faible.
L’assemblage céramique/métal impose de gérer des coefficients de dilatation thermique (CTE) souvent très différents.
Final Advanced Materials recommande des ciments céramiques à base d’alumine, silice ou zircone pour des températures > 350 °C, capables d’adhérer sur les métaux de manière générale et tout type de céramique.
Pour des applications intermédiaires (≤ 350 °C), une résine époxy chargée poudre d’alumine permet d’absorber les contraintes thermiques et conviendra bien aux différentiels de dilatations. L’épaisseur de joint doit rester entre 100–300 µm pour limiter les contraintes. Un prétraitement de surface (sablage, dégraissage, …) améliore fortement l’adhérence et est indispensable si les CTE sont très différents.
Les adhésifs Cotronics distribués par Final Advanced Materials présentent des cycles variables.
Pour un ciment, le séchage initial s’effectue à température ambiante en 2 à 24 h selon la viscosité et l’épaisseur. Un post-traitement thermique est possible pour qu’ils atteignent leurs propriétés optimales après cuisson. Un séchage trop rapide peut induire fissuration ou porosité dans le ciment.
Pour les adhésifs époxy de Final Advanced Materials, il faut respecter une polymérisation à température ambiante pour celles qui résistent à 260 °C. Pour les produits qui résistent à plus de 300 °C, il faut passer par une polymérisation à chaud.