Adhésif haute température alumine

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 :

• Les collages : céramique sur céramique / céramique sur métal / céramique sur verre / métal sur métal / métal sur verre / etc…

• La protection et l’étanchéification pour le chauffage d’éléments poreux.

• La mise à l'abri de pièces soumises à corrosion, oxydation, agressions chimiques…

• L’amélioration de contacts électriques subissant de hautes températures (par exemple sur les lampes xénon).

• La réparation de creusets de fusion de métaux.

• Toute application où les collages, les récipients, les revêtements doivent supporter des températures élevées.

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Ciment céramique

Ciments alumine Al₂O₃

Resbond^® 901 et 3901 - Colles, adjuvants céramiques pour former, durcir, laminer les isolants poreux et / ou fibreux : Ces produits ont été développés pour répondre à une demande croissante d’adhésifs haute température et de réfractaires spéciaux.

Ce sont des adhésifs réfractaires à base de poudres d’alumine très pures, en suspension dans un liant inorganique. Après séchage ils laissent une surface très dure, résistant particulièrement bien aux chocs thermiques, aux métaux fondus, à la plupart des agents chimiques, à la corrosion, à l’oxydation et à l’érosion.

Ils sont isolants électriquement et thermiquement, et ouvrent la voie à la réalisation de moules, de surmoules, de composants électroniques ou mécaniques. Ils constituent des revêtements fiables du graphite, de l’aluminium, des conduites et des outils galvanisés, des bobines électriques d’induction. Ces caractéristiques les désignent comme revêtement optimal des résistances électriques, des sondes thermiques, des thermocouples, etc… Ils permettent la fabrication de réflecteurs d’infra-rouges pour les résistances chauffantes. Ils sont également utilisés pour lisser et enduire le papier et la laine céramique.

Produits adhésifs 100% céramique. Utilisables jusqu'à 1700°C, ils permettent la réalisation de films de protection. Sans amiante, à base d’alumine très pure, renforcés de céramique en fibres et en poudre, leur liant est spécialement prévu pour former des surfaces dures ; ces matériaux de moulage et d’imprégnation ne fondent pas avant 1780°C ou 1850°C ; ils ne nécessitent ni solvants organiques, ni composé organique volatil.

Ils sont aisés à appliquer au pinceau, au pistolet ou par trempage. Ils sèchent à température ambiante et permettent des milliers d'applications aisées dans chaque laboratoire, chaque atelier de recherche ou de production. Monocomposants crémeux, ils permettent de durcir, de revêtir et d’imprégner les surfaces poreuses. L'application ne provoque aucune odeur toxique ou repoussante.

Ils résistent aux atmosphères réductrices ou oxydantes, aux métaux non-ferreux fondus, à la vapeur, à la plupart des solvants et agents chimiques.

Définis pour l’assemblage et le laminage du papier 300, de la laine 370 et des carreaux 360, ils permettent en outre d’augmenter résistance, dureté et capacité réfléchissante des céramiques moulables et malléables.

Le séchage à l'air en fait une couche relativement dure résistant bien aux métaux fondus, aux solvants et produits chimiques. On pourra ainsi l'utiliser chaque fois que l'assemblage devra présenter un peu de souplesse, comme par exemple pour un isolant entre deux matériaux flexibles.

Pour obtenir une masse compacte et dure, il est nécessaire d'associer Resbond^® 901 au liant durcisseur 901A.

Les Resbond^® 901 et 3901UHT sont des adhésifs crémeux, 901A et 3901A sont des liants durcisseurs liquides. Leurs caractéristiques physiques communes sont listées ci-après, leurs température d'utilisation sont de :

• 1650°C pour le Resbond^®901 et le liant 901A,
• 1850°C pour le Resbond^®3901 et le liant 3901A, dits "UHT".

Liant 901A : Liant céramique en phase liquide à haute résistance thermique, il durcira et imprégnera les céramiques et surfaces poreuses, et pourra servir d’apprêt aux adhésifs céramiques. Il est constitué d’alumine à grains extrêmement fins qui lui confèrent un grand pouvoir de pénétration. Il peut être coulé, déposé au pinceau, pulvérisé, utilisé par trempage. Il sèche en 24 heures à température ambiante et en 4 heures à 65°C.

Liant 3901A : C’est un liquide minéral qui permet de durcir et traiter des papiers et céramiques devant résister aux très hautes températures. Il augmente énormément la résistance mécanique des céramiques ainsi que leur résistance à l’abrasion et à la flamme. Il limite la perméabilité aux gaz. Comme produit d’imprégnation il sera allongé d’eau pure désionisée à parts égales en volume. Il servira de diluant pour l’adhésif Resbond^® 3901.

Resbond^® 903HP - Grand pouvoir adhésif, 1790°C : c’est une nouvelle colle à base d'alumine, tenant très bien jusqu'à 1650°C en utilisation continue, d'une grande conductivité thermique.

Elle se présente comme une pâte lisse et crémeuse travaillable au pinceau, à la truelle ou au pistolet et sèche à température ambiante. Bonne adhésion après 2 heures à 120°C, durcit complètement à 370°C en 4 heures.

Le Resbond^® 903HP possède d'excellents paramètres électriques alliés à une très grande résistance du collage. Il est adapté aux collages de céramiques denses et des métaux non réactifs. Il résiste aux métaux liquides, aux atmosphères oxydantes et réductrices, et à de nombreux solvants et produits chimiques. Adapté aux collages d'éléments ne supportant pas l'eau, il permet des couches étendues et minces d'étanchéification.

Resbond^® 903 Verte - 1650°C : cet adhésif est semblable à la formule 903HP mais possède une formule plus spécialement adaptée aux très hautes températures d’utilisation continue.

Crème souple pouvant être appliquée au pinceau ou pulvérisée, séchant à température ambiante, prête en 2 heure à 120°C, ayant ses meilleures propriétés après cuisson de 4 h à 370°C. Très stable, conduit bien la chaleur, résiste aux chocs thermiques, colle n'importe quel assemblage de céramiques et/ou de métaux non réactifs. Présente de très bonnes qualités électriques, produit des surfaces dures et résistantes à la flamme de 0,5 à 10 mm d'épaisseur. Utilisable pour : isolation, moulage, cuisson, joints, assemblages en électronique et métallurgie…

Resbond^® 908 - Adhésif étanche à l'eau, 1650°C : l’adhésif Resbond^® 908 colle, étanchéifie et protège jusqu’à 1650°C. Il est d'une mise en œuvre simplifiée, il suffit de le mélanger afin de le rendre homogène.

Il est peu abrasif et autorise l'usage d'équipements sensibles de dosage, sans précaution particulière. Il sèche à température ambiante et assure une bonne isolation électrique, tout en préservant des conditions de transmission thermique optimales.

Le Resbond^® 908 est insoluble dans l'eau (après post-cuisson) et satisfait aux contraintes en usage dans les équipements électroniques. Il présente une excellente inertie chimique, la conservation de ses performances mécaniques dans un très large domaine de température, une grande résistance aux agents chimiques, une excellente résistance mécanique à la compression et une grande dureté. Il sèche en 24h à température ambiante et en 30 minutes à 120°C.

L'adhésif Resbond^® 908 est un isolant thermique, c'est un bon conducteur thermique, insensible aux chocs thermiques. C'est une protection idéale pour les composants électroniques sensibles.

Mélanger pour obtenir une pâte crémeuse. Viscosité ajustée pour une distribution et un dosage automatique. Facilite les opérations de production à grande vitesse.

Resbond^® 920 - Conductivité thermique et résistance diélectrique, 1600°C : à base d’alumine, pour moulage ou revêtement, nécessitant simultanément une tension de claquage et une conductivité élevée.

Il assure une rigidité diélectrique de 270 V/mm et une résistivité de 1010 Ω.cm, à température ambiante. Le Resbond^® 920 est d’une mise en œuvre simple. Il suffit de mélanger la poudre avec de l’eau distillée dans un rapport de 100 pour 14.

Le temps de pottage ou de manipulation est de 30 min. Ce qui est largement suffisant pour qualifier une procédure de collage dans un processus de fabrication. Le temps de séchage est de 24 heures à température ambiante et peut-être accéléré par un cycle thermique de 4 heures à 65°C. Ces capacités physiques le destine tout particulièrement au collage des cannes pyrométriques, éléments chauffants, pièces de fours, résistances, etc…

Applications industrielles

Le Resbond^® 920 a remplacé avantageusement 7 ciments céramiques différents chez le fabricant d’éléments chauffants, pour une plage de températures de -60°C à +1500°C.

Resbond^® 989 - Adhésif haute pureté, 1650°C : séchant à température ambiante, monocomposant, d’usage général pour métaux, céramiques, graphite et verres. Il se prête à l’application automatique en production industrielle.

C'est l’adhésif céramique de base. Il peut être sérigraphié et sa fine granulométrie le distingue pour l'application au pinceau en couches fines. Chimiquement inerte, non inflammable, non organique. La qualité mécanique du ciment est due au mélange de deux types de particules d’alumine, les plus grosses comprises entre 50 et 120 microns (environ 15% de la masse) et la plus petites comprises entre 1 et 25 microns.

Conseil d'utilisation : mélanger la pâte avec un mélangeur mécanique, la durcir. Le mélange ne doit pas être inférieur à 3 min. La pâte malaxée et homogène doit être utilisée dans les 20 min qui suivent sa préparation, surtout si l’atmosphère de l’atelier est sèche. En cas d’attente avant utilisation, la pâte doit être stockée dans une enceinte hermétique ou humide. Bonne adhésion après 4 heures minimum à température ambiante, elle peut subir un séchage de 4 heures à 65°C suivit de 4 heures à 200°C afin d’améliorer son étanchéité.

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Exemples d'applications industrielles

• Collage de buses en carbure de silicium dans une gaine céramique.
• Fixer des aiguilles en nickel de diamètre 0,5 mm dans un fourreau en nitrure d’alumine, pour un traitement thermique à 900°C.
• Fabrication d’éléments chauffants avec des résistances kanthal et un support en mullite.

Resbond^® 989FS - Adhésif à séchage rapide : cette variation du Resbond^® 989 sèche entre 5 et 60 minutes à 93°C, idéale pour les applications en distributeurs automatiques.

Resbond^® 989F Pré Nano - Adhésif à séchage rapide : nouvelle formule à dissipation radiale. Adhésif céramique avec un tamisage ultra fin, le diamètre des grains est inférieur à 0,6µm.

Grâce à ce nouvel adhésif de la gamme Cotronics^®, les collages sont possibles en couches ultra fines jusqu'à 1650°C. Idéal pour une application automatique en production industrielle.

L'adhésif alumine haute pureté Resbond^® 989F combine un liant céramique colloïdal haute température à des particules nanométriques d'alumine. Les conditions de séchage basiques sont les mêmes que pour le Resbond^® 989FS.

Resbond^® 940HT - Adhésif d'usage général : adhésif haute température qui peut s’utiliser jusqu’à 1540°C. Résistant aux métaux liquides, la plupart des agents chimiques et solvants, en atmosphère réductrice ou oxydante.

Données techniques

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Ciments chargés métal

Resbond^® 940SS

Resbond^® 940SS - Adhésif chargé acier inoxydable, 1100°C : cet adhésif céramique est chargé d’acier inoxydable 316. Il assure une très bonne adhésion et une résistance aux hautes températures. Ce produit sèche rapidement.

Durabond^® 950 - 952 - 954

Durabond^® 950 - Adhésif chargé aluminium, 650°C : il est à base d’aluminium, colle très bien à haute température (650°C). Ce produit est d’application facile et polymérise à faible température, avec un catalyseur.

Cette colle représente une alternative à la soudure. Ses qualités sont principalement : porosité nulle, ductilité, résistance aux chocs thermiques qui la distinguent des adhésifs céramiques purs.

Livrée en poudre, avec un liant spécifique inorganique, le mélange est une crème. Une version à séchage accéléré est disponible sous la référence Durabond^® 950FS.

Durabond^® 952 - Adhésif chargé nickel, 1100°C : il est à base de nickel, présente une dilatabilité faible et résiste jusqu’à 1100°C ; adapté aux métaux et aux céramiques peu dilatables ainsi qu’à leurs liaisons. Une version à séchage accéléré est disponible sous la référence Durabond^® 952FS.

Durabond^® 954 - Adhésif chargé acier, 1100°C : il est à base d’acier inoxydable, résiste également jusqu’à 1100°C, mais présente un grand coefficient de dilatation, lui permettant de coller les aciers série 300, les métaux et les céramiques dilatables.

Il se présente comme une poudre métallique. Ces caractéristiques en font une colle pour les assemblages de métaux entre eux et avec les céramiques. Son adhérence aux surfaces métalliques propres est excellente. Une version à séchage accéléré est disponible sous la référence Durabond^® 954FS.

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