Machinable technical ceramics

Le Macor est une vitrocéramique usinable avec une masse volumique de 2,52 g/cm3 et une tenue en température allant jusqu’à 1 000 °C en pointe. Le Macor se distingue par son excellente usinabilité à sec, et par sa faible conductivité thermique (1,46 W/(m·K)), ce qui en fait un bon isolant pour les hautes températures ainsi qu’un excellent isolateur électrique. Le Shapal Hi-M Soft offre une conductivité thermique élevée (92 W/(m·K)) et de bonnes propriétés mécaniques. Le Shapal Hi-M Soft est légèrement plus difficile à usiner que Macor mais excelle dans la dissipation thermique. Final Advanced Materials recommande le Macor pour le prototypage ou les pièces complexes avec une température maximale de 800 °C en continu et 1 000 °C en pointe, et le Shapal Hi-M Soft pour des applications thermiques exigeantes.

Le nitrure de bore hexagonal (h-BN) possède une structure cristalline hexagonale, ce qui le rend facilement usinable à sec avec des outils carbures sur une machine CNC standard. Sa conductivité thermique est élevée (20–120 W/(m·K)), et il résiste à des températures allant jusqu’à 850-900 °C sous air. Final Advanced Materials préconise le h-BN pour des isolateurs électriques à haute température ou pour des applications de contact avec des métaux fondus ou des scories (creusets, support de coulée).

Parmi les céramiques usinables, le Macor se distingue par une rigidité diélectrique élevée de 45 kV/mm, une résistivité de 1015 Ω.m et une constante diélectrique à 20 °C et à 1 MHz de 6,01. Le Macor reste stable jusqu’à 1 000 °C, ce qui en fait la solution idéale pour des isolateurs haute température et supports électroniques. Pour des applications où la priorité est l’isolation électrique à haute température, Final Advanced Materials recommande donc le Macor pour sa stabilité diélectrique et sa faible perte électrique.

L’alumine usinable 96 % possède une masse volumique de 3,0 g/cm³, pour une porosité de 10 % et une conductivité thermique d’environ 4,6 W/(m.K). Sa température maximale d’utilisation est d’environ 1 650 °C en pointe, avec une bonne stabilité chimique et une bonne résistance aux chocs thermiques. Final Advanced Materials recommande l’alumine usinable pour des applications à haute température nécessitant une isolation thermique ou une isolation électrique à des températures supérieures à 1 300 °C.

Le silicate d’alumine est une céramique naturelle issue d’une roche pyrophyllite qui peut être traitée thermiquement afin d’améliorer ses propriétés mécaniques et sa tenue en température. Sans traitement thermique, le silicate d’alumine, avec une masse volumique de 2,9 g/cm3 et une conductivité thermique d’environ 1,5 W/(m.K), peut être utilisé jusqu’à 700 °C en continu. Après un traitement thermique adéquat, la température maximale d’utilisation du silicate d’alumine est de 1 300 °C, ce qui lui confère une résistance à la compression d’environ 487 MPa et une résistance à la flexion d’environ 50 MPa. Sa conductivité thermique, quant à elle, augmente légèrement jusqu’à 2,67 W/(m.K). Final Advanced Materials recommande le silicate d’alumine pour des applications de brasage ou de soudure, mais également pour des applications d’isolation électrique et thermique à des températures supérieures à 1 000 °C.