Les céramiques industrielles
Ces matériaux souffrent de deux limitations importantes d'emploi :
Une fragilité native, qui interdit l'utilisation des céramiques en tant que pièces de structure.
Une mise en forme limitée au procédé de frittage.
Cette méthode, applicable aussi aux métaux, consiste à compresser dans un moule le matériau en poudre, puis à le chauffer. On assiste alors à une densification à chaud, à l'état solide, qui donne une pièce présentant quelques porosités, mais dont les performances mécaniques s'approchent de celles du produit compact.
Pour ces raisons, le domaine économique des céramique est petit, comparé à ceux des métaux et polymères, mais leur importance technique est majeure dans tous les cas où les objets doivent travailler longtemps à haute et très haute température, résister à l'usure ou à la compression.
PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DE QUELQUES CÉRAMIQUES TECHNIQUES
On peut voir dans le tableau suivant, la très grande importance de la méthode d'élaboration sur le comportement mécanique du matériau.
Matériau | Résistance en tension (Mpa) | Résistance en compression (Mpa) | Résistance en flexion (Mpa) |
|---|---|---|---|
Alumine 85% (15% de porosité) 90% (10% de porosité) 95% (5% de porosité) 99% (1% de porosité) | . 125 138 195 210 | . 1620 2415 2430 2590 | . 290 315 330 340 |
Magnésie stabilisée par ZrO2 | - | 1860 | 680 |
Alumine stabilisée par Y2O3 | - | 2960 | 1160 |
Zircone à haute ténacité | 355 | 1760 | 625 |
Si3N4 par barbotine par réaction à chaud par frittage HIP | . 24 - - | . 138 775 3450 | . 68 204 850 |
SiC par réaction à chaud par frittage HIP par frittage+Si par frittage+C | . 138 172 165 35 | . 700 3860 1040 410 | . 255 560 320 55 |
Exemple :
En fonderie, le nitrure de silicium constitue de nombreuses pièces travaillant dans le métal liquide.
Il rentre également dans la fabrication de roulements à bille pour hautes températures (moteur, aérospatial).
L'alumine forme de très nombreuses pièces isolantes en électrotechnique (fusibles).
La zircone et l'alumine sont utilisées pour fabriquer des pièces de prothèse, du fait du caractère inerte de ces matériaux et de la très forte résistance à l'usure.
