Tube en fibre de zircone de type ZYC


Présentation de tube en fibre de zircone de type ZYC

Les tubes Zircar Zirconia de type ZYC sont des structures réfractaires solides composées de fibres de zircone stabilisées à l'oxyde d'yttrium et liées avec de la silice. Le matériau est uniformément lié, ce qui permet l'usinage de formes complexes à des tolérances élevées. Les tubes de type ZYC sont dotés d'une faible conductivité thermique et d'une bonne résistance aux chocs thermiques. Ils conviennent donc parfaitement pour les applications d'isolation thermique et de protection dans des conditions de températures très élevées et d'environnements sévères.

Propriétés

  • Rigide et usinable 
  • Liaison en silice pour la résistance aux chocs thermiques
  • Notre matériau en ZrO2 le plus économique
  • Fibres stabilisées avec environ 10 % en poids d'oxyde d'yttrium
  • Faible conductivité thermique
  • Pré-fritté et sans liant

Le ZYC dispose d'une bonne stabilité dimensionnelle jusqu'à 1650°C, bien qu'il puisse être utilisé à des températures plus élevées dans les zones pour lesquelles un frittage supplémentaire peut être toléré ou comme isolation secondaire. Il dispose d'une bonne résistance à chaud jusqu'à 1400°C. Le ZYC résiste aux attaques de la plupart des métaux fondus et dispose d'une résistance élevée aux réactions avec d'autres matériaux à base d'oxydes.

Les tubes ZYC sont stabilisés avec de l'oxyde d'yttrium et ne subissent pas les transitions de phase habituelles liées à la zircone. La conductivité électrique à des températures élevées est également minimisée grâce à des fibres de zircone à faible densité, alors que la zircone dense est un conducteur efficace à des températures élevées. Il n’y a pas de couplage avec les radiofréquences (RF) utilisées dans le domaine du chauffage par induction. En revanche, il y a couplage avec les micro-ondes.

Le ZYC ne contient aucun liant organique et ne produit ni fumée ni odeur lorsqu'il est chauffé.


Applications de tube en fibre de zircone de type ZYC

  • Le ZYC est utilisé à la fois dans les fours à résistance et les fours à induction. Il est particulièrement adapté comme isolant dans les fours de pressage à chaud, de croissance de cristaux et de recuit.
  • Le ZYC, ainsi que d'autres isolants ZIRCAR flexibles et rigides, sont adaptés pour une grande variété d'applications dans le domaine de la recherche et du développement à haute température.
  • Le ZYC est utilisé comme protection contre le rayonnement dans les fours sous vide, remplaçant ainsi cinq ou six écrans en métal sans perte de valeur isolante. Pour les processus ne tolérant pas la contamination au carbone, les produits Zircar Zirconia sont utilisés comme isolant en remplacement des feutres en graphite.
  • Le ZYC est un excellent isolant pour les tuyaux ou les tubes transportant des métaux fondus.
  • Dans le cas d'applications pour lesquelles la présence de silice n'est pas souhaitée, nous recommandons nos matériaux en fibre de zircone liée ZYFB-3, ZYFB-6 et/ou FBD.

Composition chimique 

Le tube ZYC a une composition nominale de 85 % en poids de ZrO2 + HfO2 et 10 % en poids de Y2O3. 1 à 2 % en poids de HfO2 sont naturellement présents dans la zircone ZrO2  et n'impactent pas les performances. Zircar Zirconia utilise uniquement des matériaux très purs pour produire le type ZYC, ce qui minimise les traces d’oxydes.

Traces d'oxydes

% en poids typique

SiO2 (liant)

5

TiO2

0,14

CaO

0,09

MgO

0,03

Fe2O3

0,04

Traces d'oxydes

% en poids typique

Al2O3

0,01

Na2O

0,01

SnO2

0,001

Cr2O3

0,0005

Ag2O

0,0005


Microstructure 

Ci-dessous, des micrographies MEB d'un tube Zirconia de type ZYC illustrant le liant silice et la structure poreuse du matériau.

La micrographie de gauche illustre la structure de surface dentelée de la fibre ZYC, caractéristique de toutes nos fibres de zircone et de nos produits en fibres. Le liant silice du ZYC est également visible sur la micrographie : c'est la matrice solide craquelée derrière les fibres. L'orientation parallèle des fibres qui résulte du procédé de moulage sous vide du ZYC est également visible sur la photo.

La micrographie de droite est un agrandissement de l'extrémité de la fibre dans l'encadré blanc sur la micrographie de gauche. La fibre mesure environ 7,5 microns de Øètre et est composée de grains mesurant environ 0,2 microns. L'intérieur de la fibre est composé de grains submicroniques individuels. Le liant silice a recouvert la surface de la fibre et a pénétré dans la structure de la fibre sur une profondeur de plusieurs grains. Une certaine porosité interne de la fibre est également visible sur cette photo.

< photo >


Conseils d'usinage

La zircone de type ZYC a la consistance du calcaire tendre et peut être coupée ou usinée à l'aide de nombreux outils. En cas de coupe manuelle, placer le ZYC sur une surface lisse et propre et le maintenir en place en pressant légèrement avec les doigts. 

Lorsqu'aucune tolérance serrée n'est requise et qu'il y a peu de coupe, il est possible de forer de petits trous à la main, en faisant tourner entre le pouce et l'index un foret hélicoïdal standard en acier rapide. Les plaques peuvent être coupées à l'aide d'une scie à dos. 

Si des tolérances plus serrées sont requises, il est possible de percer des trous à l'aide d'une perceuse à colonne et de couper les plaques à l'aide d'une scie radiale. L'utilisation de bancs de scie sans support n'est pas recommandée, car le mouvement du matériau sur le banc aura tendance à l'éroder. 

En cas de tolérances très serrées et de quantités de coupes importantes, il est recommandé d'opter pour un usinage CNC avec un outil au carbure. Bien que relativement tendre, le type ZYC est très abrasif et entraînerait une usure rapide des outils en acier rapide, ce qui, au fil du temps, risquerait de provoquer un état hors tolérance. 

Pour l'usinage CNC, les plaques ZYC peuvent être maintenues en place à l'aide d'un système de retenue à vide. Il est également possible de fixer le ZYC avec de la colle chaude, mais de manière générale, l'adhérence est très forte et des fragments de matériaux peuvent être arrachés de la partie usinée.


Assemblages et revêtements de surface 

Le tube ZYC peut être cimenté avec du ciment Zircar Zirconia de type ZR-CEM.

Il peut être durci en surface avec du durcisseur Zircar Zirconia de type ZR-RIG.


Données Techniques de tube en fibre de zircone de type ZYC 

Densité apparente, g/cm3 (lb/ft3)

0,48 (30)

Porosité, %

91

Point de fusion, °C (°F)

2200 (3992)

Température d'utilisation maximale en continu, °C (°F)

1650 (3002)

Température maximale d'utilisation intermittente, °C (°F)

1700 (3092)

Résistance à la flexion, (parallèle à l'épaisseur) MPa (psi)

0,55 (81)

Résistance à la compression, (parallèle à l'épaisseur) MPa (psi) à 10 % de compression

0,21 (31)

Dégazage sous vide

Nul

Température de ramollissement dilatométrique, °C (°F) à 10 psi

950 (1740)

Coefficient de dilatation thermique (Perpendiculaire à l'épaisseur) température ambiante à 1180°C (2156°F)

9 x 10-6/°C

(5x10-6/°F)

Retrait linéaire (perpendiculaire à l'épaisseur), %

 

1 heure à 1650°C (3002°F)

2,5

24 heures à 1650°C (3002°F)

4

Conductivité thermique, (parallèle à l'épaisseur)

 

W/mK (BTU/h ft2 °F/pouce) à 400°C (752°F)

0,08 (0,6)

W/mK (BTU/h ft2 °F/pouce) à 800°C (1472°F)

0,11 (0,8)

W/mK (BTU/h ft2 °F/pouce) à 1100°C (2012°F)

0,14 (1,0)

W/mK (BTU/h ft2 °F/pouce) à 1400°C (2552°F)

0,19 (1,3)

W/mK (BTU/h ft2 °F/pouce) à 1650°C (3002°F)

0,23 (1,6)


Références et formats disponibles

L'isolant Zircar Zirconia de type ZYC est disponible sous forme de tubes de tailles standard.

Veuillez contacter notre Service Commercial pour connaître nos tarifs et disponibilités.

  • Pour passer commande de l'un de nos tubes de tailles standard, veuillez préciser la quantité souhaitée, le numéro d'article et la taille. 
  • Des dimensions sur mesure sont disponibles à la demande. Notre procédé de fabrication et nos capacités d'usinage nous permettent d'offrir un large choix de formes et de tailles sur mesure. N'hésitez pas à nous faire part de vos exigences particulières ; nous serons ravis de vous faire parvenir un devis. 

Tailles standard (inch)

Tailles standard (mm)

Item No.

Tube Ø ext. 2” x Ø int. 1” x 6”

Tube Ø ext. 50,8 x Ø int. 25,4 x 152,4 mm

225-0660

Tube Ø ext. 2” x Ø int. 1” x 12”

Tube Ø ext. 50,8 x Ø int. 25,4 x 304,8 mm

225-0661

Tube Ø ext. 3” x Ø int. 2” x 6” 

Tube Ø ext. 76,2 x Ø int. 50,8 x 152,4 mm

225-0662

Tube Ø ext. 3” x Ø int. 2” x 12” 

Tube Ø ext. 76,2 x Ø int. 50,8 x 304,8 mm

225-0663

Tube Ø ext. 4” x Ø int. 3” x 6”

Tube  Ø ext. 101,6 x Ø int. 76,2 x 152,4 mm

225-0664

Tube Ø ext. 4” x Ø int. 3” x 12”

Tube Ø ext. 101,6 x Ø int. 76,2 x 304,8 mm

225-0665

Tube Ø ext. 5” x Ø int. 4” x 6”

Tube Ø ext. 127 x Ø int. 101,6 x 152,4 mm

225-0666

Tube Ø ext. 5” x Ø int. 4” x 12”

Tube Ø ext. 127 x Ø int. 101,6 x 304,8 mm

225-0667

Tube Ø ext. 6” x Ø int. 5” x 6”

Tube Ø ext. 152,4 x Ø int. 127 x 152,4 mm

225-0668

Tube Ø ext. 6” x Ø int. 5” x 12”

Tube Ø ext. 152,4 x Ø int. 127 x 304,8 mm

225-0669

Tube Ø ext. 7” x Ø int. 6” x 6”

Tube Ø ext. 177,8 x Ø int. 152,4 x 152,4 mm

225-0670

Tube Ø ext. 7” x Ø int. 6” x 12”

Tube Ø ext. 177,8 x Ø int. 152,4 x 304,8 mm

225-0671

Tube Ø ext. 8” x Ø int. 7” x 6”

Tube Ø ext. 203,2 x Ø int. 177,8 x 152,4 mm

225-0672

Tube Ø ext. 8” x Ø int. 7” x 12”

Tube Ø ext. 203,2 x Ø int. 177,8 x 304,8 mm

225-0673

Tube Ø ext. 9” x Ø int. 8” x 12”

Tube Ø ext. 228,6 x Ø int. 203,2 x 304,8 mm

225-0674

Tube Ø ext. 10” x Ø int. 9” x 12”

Tube Ø ext. 254 x Ø int. 228,6 x 304,8 mm

225-0675

Tube Ø ext. 11” x Ø int. 10” x 12”

Tube Ø ext. 279,4 x Ø int. 254 x 304,8 mm

225-0676

Tube Ø ext. 12” x Ø int. 11” x 12”

Tube Ø ext. 304,8 x Ø int. 279,4 x 304,8 mm

225-0677

Tube Ø ext. 13” x Ø int. 12” x 12”

Tube Ø ext. 330,2 x Ø int. 304,8 x 304,8 mm

225-0678


Tolérances standard des tubes : +/- 1,6 mm (1/16”) pour le Øètre externe et le Øètre interne, +/- 1,6 mm (1/16”) pour la longueur

Tube en zircone ZYC (777.12k)

Fiche technique des tubes en zircone de type ZYC.


Fibre de zircone (688.24k)

Fiche technique de la fibre de zircone.