Partager cette page par mail Adhésif haute température silice
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 ou 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 silice SiO2
Resbond® 905
Bi composant à faible dilatation, 1371°C : c’est une nouvelle colle à base de quartz (silice fondue) spécialement conçue pour les collages nécessitant un coefficient d’expansion très faible: les céramiques à base de quartz, de cordiérite, de silico-aluminates de lithium peuvent être collées avec une tenue jusqu’à 1371°C. Le liant 905T augmente l’homogénéité du ciment. Le Resbond® 905 augmente les possibilités d’utilisation de collages de céramiques résistants aux chocs thermiques.
Resbond® 940LE
Bi composant à faible dilatation, séchage rapide, 1370°C : adhésif à base de quartz très performant pour le collage d’éléments à très faible dilatation comme les lampe en quartz, fibre optiques… Cette référence est utilisée pour le collage de lampes halogènes sur une ligne de production à grande vitesse.
Resbond® 940HE
Bi composant à grande dilatation, 980°C : adhésif utilisé pour le collage et le moulage de pièce à très forte dilatation thermique, comme par exemple des éléments chauffants.
Thermeez® 7030
Colle et mastic scellement "quasi - époxy", 950°C : Ce produit apporte la facilité d’emploi des époxydes dans le domaine des adhésifs céramiques. Mélanger, appliquer et laisser sécher la pâte crémeuse obtenue avec de l‘eau, sont les seuls soucis pour répondre à de nombreux problèmes de collages et scellements à haute température. Il s’applique directement sans préparation sur acier, plomb, céramique et la plupart des métaux. Il polymérise entre 24 et 36 heures à température ambiante et en 4 heures à 65°C.
Il peut être utilisé pour des joints, pour le collage de sondes ou de textiles céramiques. Un tuyau percé peut être réparé efficacement avec un bandage en céramique Thermeez® et un textile céramique. Il est à l'épreuve du feu, résiste aux acides, aux bases, aux solvants et à la corrosion. Mis en œuvre à partir d’applicateurs standard, sur les joints de tuyauterie, les flasques, il procure une étanchéité aux gaz jusqu’à 950°C. Il est spécialement adapté à la fabrication de joints pour les pompes, les moteurs diesels, les chaudières…
Données techniques des ciments silice Si02
|
Adhésif Ciment HT° |
905 |
940LE |
940HE |
7030 |
|
|
T° max |
°C |
1371 |
1370 |
980 |
980 |
|
Composants |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
Consistance |
Pâte |
Pâte |
Pâte |
Pâte |
|
|
Charge |
SiO2 |
SiO2 |
SiO2 |
SiO2 |
|
|
Résistance Compression |
N/mm² (20°C) |
22 |
24,1 |
29 |
34,5 |
|
Résistance Flexion |
N/mm² (20°C) |
14,5 |
14,5 |
10 |
10 |
|
Conduct. Thermique |
W/m°C |
1,44 |
0,72 |
1,2 |
1,2 |
|
Dilatation thermique |
x 10-6 °C |
0,5 |
0,7 |
13,5 |
13,5 |
|
Rigidité diélectrique |
kV/mm |
7,8 |
4,9 |
3,9 |
3,9 |
|
Résistivité |
Ω.cm |
1011 |
108 |
109 |
109 |
|
Ratio mélange |
Poudre - Liant |
100 - 60 |
100 - 45 |
100 - 33 |
100 - 20 |
|
Polymérisation |
Tamb |
- |
24h |
24h |
24 - 36h |
|
Polymérisation |
°C |
2h @ 120°C |
5-15 min @ 93°C |
5-15 min @ 93°C |
4h @65°C |
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Post cuisson |
°C |
- |
- |
- |
- |
Resbond® 905 Adhésif silice
Resbond® 905T Liant silice
Resbond® 940HE Adhésif silice
Resbond® 940LE Adhésif silice
Resbond® 7030 Adhésif silice
Resbond® 918 Adhésif silice
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.