Fibre de zircone en vrac

Les fibres de zircone en vrac de type ZYBF sont des fibres de zircone stabilisées à l'oxyde d'yttrium, disponibles sous trois formes différentes. Ces fibres polycristallines peuvent être moulées sous vide en éléments rigides, placées dans des cavités comme isolant en vrac ou ajoutées à des pièces céramiques ou à des revêtements pour servir de renforcement, tout en gardant leurs propriétés jusqu’à 2200°C. Les trois formes de ZYBF sont produites à l'aide du « Procédé Zircar^® », qui reproduit la structure physique brute d'une fibre organique précurseur dans une structure en fibre céramique. Généralement, ces fibres ont un diamètre de 6 à 10 microns et une surface extérieure dentelée.

Toutes les fibres de zircone en vrac sont stabilisées avec environ 10% en poids d'oxyde d'yttrium (Y₂O₃). L’oxyde d’yttrium stabilise la structure quadratique de la zircone en empêchant la transformation de cristal monoclinique en cristal quadratique qui a lieu à 1170°C dans la zircone pure non stabilisée ou partiellement stabilisée. Cette transformation indésirable provoque un changement de volume de l'ordre de 11% au niveau de la taille de la cellule unitaire de cristal, ce qui risque d'engendrer des microfissures et une réduction de la résistance physique.

La zircone stabilisée à l'oxyde d'yttrium est un semi-conducteur électrique à des températures élevées. Cette conductivité résulte des différentes valences de Zr⁺⁴ et d’Y⁺³. L'électricité est conduite à des températures élevées (~700-800°C) car les ions d'oxygène sont incités à circuler à travers la structure de la zircone stabilisée. Ce phénomène est le fondement des capteurs d'oxygène à base de zircone.

Applications

• Moulage sous vide d’éléments rigides,

• Additifs dans les produits en fibre céramique moulées sous vide pour améliorer leur réfractarité,

• Complément au ciment en zircone de type ZR-CEM et utilisé comme revêtement ou comme mastic, comme jointure pour assembler deux surfaces différentes, pour réparer les fissures ou les ouvertures dans les murs de fours composés d'isolant en zircone,

• Isolant en vrac ou garniture de fours,

• Isolant thermique dans de nombreuses applications de fours industriels.

Avantages

• Faible conductivité thermique
• Fortement réfractaires
• Faible stockage de la chaleur
• Stabilité thermique xtrêmement élevée
• Fibres stabilisées avec environ 10 % en poids d'oxyde d'yttrium
• Structure légère
• Résiste aux environnements corrosifs, oxydants et réducteurs

Micrographie

La fibre ZYBF-1 est une fibre creuse et grisâtre, à grain très fin et frittée à basse température, disposant de liaisons interfibres apparentes. La ZYBF-1 dispose d'une surface spécifique BET élevée (75 m²/g) et peut être égrainée à la taille de particules submicroniques à l'aide d'un abrasif. Parmi les trois types de fibres ZYBF, le ZYBF-1 est la plus longue, avec des longueurs de brin dépassant 1 cm.

La fibre ZYBF-2 est une fibre creuse, à grain fin et frittée à haute température, disposant d'importantes liaisons interfibres, visibles ci-dessous à gauche.

Le type ZYBF-5 est une fibre principalement solide, à gros grains et frittée à haute température, disposant de liaisons interfibres minimes.

Données techniques

Références et formats disponibles