Céramique technique pressée

Présentation des céramiques techniques pressées

Final Advanced Materials complète son offre céramique par des produits en céramique pressée. Cette gamme satisfait les applications aux contraintes moins sévères. Les propriétés nécessaires à leurs applications sont obtenues par une cuisson au-dessus de 1 000 °C, soit à une température inférieure que celle nécessaire à la fabrication des céramiques frittées ou usinables.

Les pièces sont fabriquées par façonnage au moyen de presses de séchage, par procédé humide ou par extrusion. Un traitement est possible à l'état cru.

Nous proposons les céramiques suivantes en fabrication standard :

Mullite
Stéatite
Stéatite poreuse
Cordiérite
Cordiérite poreuse

Applications des céramiques techniques pressées

Support de conducteurs chauffants
Protection pare-étincelles
Technique gazière
Chauffages électriques
Pièces pour cartouches chauffantes
Accumulateurs de chaleur électriques
Résistances électriques

Avantages des céramiques techniques pressées

Dureté
Résistance mécanique élevée
Stabilité dimensionnelle même à haute température
Résistance à l’usure et la corrosion
Isolant électrique
Tenue à haute températures
Résistance chimique
Propriétés diélectriques et ferroélectriques

Comparatif

Propriété	Céramiques	Métaux	Polymères
Dureté	Excellente	Faible	Mauvaise
Module d'élasticité	Excellente	Bonne	Faible
Tenue à haute température	Excellente	Faible	Mauvaise
Expansion thermique	Faible	Bonne	Bonne
Malléabilité	Faible	Bonne	Bonne
Résistance à la corrosion	Bonne	Faible	Faible
Résistance à l'érosion	Bonne	Faible	Faible
Conductivité électrique	Faible	Bonne	Faible
Masse volumique	Moyenne	Élevée	Faible
Conductivité thermique	Moyenne	Bonne	Faible

Conception

Les céramiques sont des matériaux nécessitant une conception particulière car elles ne sont pas ductibles et ont une température de fusion très haute. Une mise en poudre préalable est nécessaire avant de consolider la forme à haute température. Pour ce faire, différents processus sont possibles : par voie liquide, plastique ou sèche.

Final Advanced Materials utilise la voie liquide pour former ses produits à base de céramique. La poudre de matière première est dispersée dans un solvant avec un liant. Cette masse en suspension forme la barbotine. Elle est ensuite compactées dans un outillage afin d’obtenir la pièce souhaitée. Cette étape est appelée l’extrusion. L'extrudat doit ensuite sécher avant d’être cuit à haute température. Lors du frittage, les grains de matière se soudent pour consolider le produit final.

Produits de type de céramique technique pressée

Mullite

La mullite est une céramique artificielle, car elle est très rare à l’état naturel. Elle se compose de kaolin ou d’argile mélangés à de l’alumine et à de la silice. Ces éléments se transforment en mullite après cuisson. La mullite est appréciée pour ses propriétés réfractaires : faible dilatation thermique, faible conductivité thermique, excellente stabilité thermo-mécanique et excellente résistance aux chocs thermiques. Elle a également une bonne résistance à la déformation ce qui est essentiel lors de la presse des pièces.

Stéatite de synthèse

Il existe deux sortes de stéatite de synthèse, par opposition à la stéatite naturelle disponible sous forme de céramique technique usinable.

Stéatite non poreuse

La stéatite est un minéral très tendre dont le composant principal est le talc. Elle constitue une option économique pour l’isolation et l’usinage, qui ne nécessite pas d’outillage particulier. Sa résistance électrique reste élevée même à haute température et elle fait preuve d’une bonne résistance mécanique.

Stéatite poreuse

La stéatite poreuse a des propriétés similaires à celles de la stéatite normale. Elle a néanmoins une résistance mécanique amoindrie et résiste mieux aux chocs thermiques grâce à sa nature poreuse.

Cordiérite de synthèse

Il existe deux sortes de cordiérite de synthèse, par opposition à la cordiérite naturelle disponible sous forme de céramique technique usinable.

Cordiérite non poreuse

La cordiérite est une roche qui a autant sa place en joaillerie que dans l’industrie réfractaire. Ses qualités sont multiples : faible conductivité thermique et faible coefficient de dilatation, résistance à la chaleur, faibles pertes diélectriques, résistance à la corrosion notamment face aux métaux fondus, excellente tenue au vide poussé. De plus, sa faible dilatation thermique est avantageuse pour des pièces aux tolérances serrées.

Cordiérite poreuse

La cordiérite poreuse partage de nombreuses propriétés avec la cordiérite normale. Cependant, sa résistance mécanique est affaiblie. Sa porosité lui permet tout de même de mieux supporter les chocs thermiques.

Tableau comparatif

Un tableau comparatif pour les céramiques techniques préssées est disponible en téléchargement dans la fiche technique.

Les grandeurs physiques de cette documentation sont données à titre indicatif et ne représentent en aucun cas un engagement contractuel. Merci de consulter notre service technique pour tout renseignement complémentaire.

Documents joints

Céramique technique pressée (200.22k)

Fiche Technique: Céramique pressée

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FAQ qui peuvent vous aider dans cette catégorie

Quelle est la différence entre la cordiérite, la stéatite et la mullite en termes de propriétés ?

La cordiérite pressée avec une masse volumique de 2,1 g/cm3 possède un faible coefficient de dilatation thermique (2–4,5×10-6/K), offrant une excellente résistance aux chocs thermiques et aux cycles rapides. La stéatite avec une masse volumique de 2,7 g/cm3 présente une rigidité diélectrique élevée (~15 kV/mm) mais une résistance aux chocs thermiques moindre. La mullite avec une masse volumique de 2,8 g/cm3 se distingue par sa stabilité à haute température (jusqu’à 1 700 °C) et sa résistance chimique. Pour vous aider à choisir le type de céramique pressée le plus adapté à vos besoins, Final Advanced Materials prend en compte l’application ainsi que la tenue thermique, la résistance mécanique et l’isolation électrique.

Quelle céramique pressée offre la meilleure rigidité diélectrique pour l'isolation électrique ?

La stéatite pressée offre la meilleure isolation électrique, avec une rigidité diélectrique de 15 kV/mm et une résistivité à 600 °C supérieure à 105. Elle supporte des températures allant jusqu’à 1 000 °C et offre une excellente stabilité dimensionnelle. La cordiérite et la mullite possèdent des rigidités diélectriques inférieures (10 kV/mm) mais sont moins adaptées aux tensions élevées. Final Advanced Materials recommande la stéatite pour les composants électriques haute tension tels que les supports, isolateurs et bouchons de résistance électrique.

La stéatite est-elle plus ou moins résistante aux chocs thermiques que la cordiérite ?

Pour des applications thermiques et nécessitant une résistance aux chocs thermiques, il est recommandé d’utiliser des céramiques pressées poreuses. La stéatite poreuse, avec une masse volumique d’environ 1,8 g/cm3 et une dilatation thermique d’environ 8-9x10-6/K a une tenue maximale en température de 1 000 °C. La cordiérite poreuse, avec une masse volumique d’environ 1,9 g/cm3 et une dilation thermique d’environ 4-6x10-6/K, a une tenue maximale en température de 1 200 °C. La porosité améliore légèrement la résistance aux chocs thermiques, mais la stéatite présente un coefficient de dilation thermique plus élevé que la cordiérite. Final Advanced Materials recommande donc la cordiérite poreuse plutôt que la stéatite poreuse pour des applications où la résistance aux chocs thermiques est un critère important.

Quels sont les avantages de la mullite pressée pour les applications à haute température ?

La mullite pressée (3Al2O3.2SiO2), avec une masse volumique d’environ 2,8 g/cm³ et une résistance à la flexion de 180 MPa, offre une excellente stabilité chimique et mécanique jusqu’à 1 700 °C, ainsi qu’une excellente résistance aux chocs thermiques et une faible conductivité thermique (2,2 W/(m.K). Son faible coefficient de dilatation (5,3×10-6/K) limite la déformation sous l’effet de la température. Elle présente également une résistance à la corrosion et à l’oxydation supérieure à la stéatite et à la cordiérite. Final Advanced Materials recommande la mullite pour des fours industriels, composants de brûleurs et applications chimiques à haute température nécessitant stabilité et durabilité.