SILICIUM

SILICIUM

SILICIUM

Propriétés essentielles 

Le silicium est un semi-conducteur, sa conductivité électrique est très inférieure à celle des métaux
Il est insoluble dans l’eau (sauf à haute température)
Il est attaqué par l’acide fluorhydrique (HF) ou un mélange acide fluorhydrique/acide nitrique (HNO3) en fonction de la phase
Le silicium présente des reflets métalliques bleutés, mais n’est pas du tout aussi ductile que les métaux
La conductivité électrique d’un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants

Applications

ŸSemi-conducteurs
ŸPhotovoltaïque
Composants mécaniques
Aérospatial

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QUARTZ

QUARTZ

QUARTZ

Propriétés essentielles

Très grande pureté chimique
Très faible coefficient de dilatation ce qui lui confère une excellente résistance aux chocs thermiques
Tenue à 1050°c en température de travail, 1200°C en pointe
Se travaille à chaud et permet la réalisation de pièces complexes
Apte au soudage
Très bonnes propriétés optiques. Transmission dans l’UV

Applications 

Hublot de visée
Optiques
Semi-conducteurs
Matériel de laboratoire
Electronique
Infrarouges…

Exemples de réalisations

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PYREX

PYREX

PYREX

Propriétés essentielles

Verre neutre à haute résistance hydrolytique
Verre dur à point de ramollissement élevé
Verre à faible coefficient de dilatation résistant bien au choc thermique
Verre facile à travailler au chalumeau
S’usine
Température de travail de 300 à 400°C

Applications

Pièces de laboratoire soufflées au chalumeau
Hublots de visée optique
Pièces usinées pour la recherche

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NITRURE DE SILICIUM

NITRURE DE SILICIUM

NITRURE DE SILICIUM

Le terme générique « nitrure de silicium » est utilisé pour décrire une famille de matériaux basés sur la formule chimique Si3N4 mais élaborés par diverses techniques. Selon la méthode mise en oeuvre, le nom différera. Le nitrure de silicium existe sous deux formes cristallines hexagonales α et β, cette dernière étant la forme stable à haute température.

Source : Les céramiques industrielles, propriétés, mise en forme et applications – Auteurs : Gilbert Fantozzi, Jean-Claude Nièpce et Guillaume Bonnefont- Editions DUNOD.

NITRURE DE SILICIUM

Propriétés essentielles 

Excellentes propriétés mécaniques même à température élevée
Légèreté, faible inertie
Grande dureté
Excellent comportement aux frottements et à l’usure
Très bonne tenue aux chocs thermiques

Domaines d’applications 

Buses de soudage
TIG et coupage au plasma (RBSN)
Outillages de transformation des métaux
Calibres de contrôle
Billes de roulements

Exemples de réalisations

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NITRURE DE BORE

NITRURE DE BORE

NITRURE DE BORE

Le nitrure de bore (BN) se présente sous deux formes allotropiques : cubique ou hexagonale, exactement comme le carbone (C) sous ses formes diamant ou graphite.

Source : Les céramiques industrielles, propriétés, mise en forme et applications – Auteurs : Gilbert Fantozzi, Jean-Claude Nièpce et Guillaume Bonnefont- Editions DUNOD.

NITRURE DE BORE

Présentation générale du BN

Le nitrure de bore hexagonal, pressé à chaud, présente une combinaison unique de propriétés chimiques, électriques, mécaniques et thermiques,  qui convient à une large gamme d’applications de haute performance industrielle. Les caractéristiques des nitrures de bores dépendent du type et de la quantité de stabilisant utilisé, de leur composition générale ainsi que du type de liant présent entre les différentes couches.

Les bénéfices

Usinable avec des outils conventionnels pour obtenir des formes aux tolérances précises. Une résistance aux hautes températures exceptionnelle. Une très bonne conductivité thermique. Un faible coefficient de dilatation, et une très bonne résistance aux chocs thermiques. Une isolation électrique excellente également à haute température. Une très bonne résistance à l’humidité des métaux, scories et verre en fusion. Grande résistance à la corrosion et à l’usure.

Les applications clés

Composants pour les techniques dites MOCVD (Metalorganicchemicalvapordeposition). Isolateurs de hautes températures pour fours Creusets pour la cuisson des nitrures et sialon. Buses pour l’atomisation des poudres de métaux. Barrages pour coulées entre cylindres Bague de freinage de coulée continue Composant mécanique pour haute température tels que roulements, valves, ou entretoises. Creuset pour la fusion des métaux.

Marchés correspondants

Manufacture des céramiques / Construction de four haute température / Industrie des semi conducteurs / Revêtements PVD (Physical vapor Deposition) / Micro-ondes.

Les différents types de NITRURE DE BORE

Nitrure de Bore GRADE A est stabilisé à l’oxyde borique pour lui donner une dureté et une densité, tout en étant facilement usinable. Il est utilisé dans des environnements inertes et secs. Il est idéal pour les applications d’usage général de haute performance.

COMBAT HP possède une résistance au choc thermique ainsi qu’une résistance à l’humidité grâce au verre de borate de calcium. Le nitrure de bore HP est idéal pour les applications de transformation des métaux légers tels que l’aluminium, le magnésium et le zinc. Il est aussi utilisé pour des applications d’isolation électrique jusqu’à 1000 ° c.

ZSBN est un alliage qui combine les caractéristiques du Nitrure de bore, qui ne mouille pas aux métaux fondu, avec les qualités réfractaires et de résistance à l’usure de la zircone. Elle est très utilisée dans des applications dans lesquelles il doit y avoir contact avec des métaux fondus.

M et M26 combine la résistance à l’humidité de la silice avec les propriétés uniques du nitrure de bore. Différencié par la quantité de SiO2, Combat M offre une résistance inégalée aux chocs thermiques alors que le M26 offre une conductivité thermique plus élevée. M et M26 sont idéaux pour les applications nécessitant des propriétés diélectriques extrêmes et exigeantes.

L’AX05 est sans liant. Il offre la plus grande pureté pour des applications à haute température. Il ne mouille pas à presque tous les métaux en fusion. L’AxO5 est recommandé pour des applications extrêmes, tels que des isolateurs à haute température ou des creusets pour traitement de haute pureté. 

Exemples de réalisations

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MACOR

MACOR

MACOR

Le MACOR est une céramique usinable avec des outils conventionnels utilisés pour l’usinage des métaux.

MACOR

Propriétés essentielles

Température d’utilisation élevée, 800°C en constant, 1000°C en pointe.
Faible conductivité thermique : Isolant hautes températures.
Excellent isolant électrique.
Porosité nulle – pas de dégazage.
Résistant et rigides contrairement aux plastiques.
Le Macor n’est pas sujet au fluage ou à la déformation due aux températures élevées.
Résiste aux radiations.
Se métallise – couches épaisses ou minces.
Apte au polissage.

Applications

Industrie de l’électronique et des semi-conducteurs.
Industries du vide et de l’ultravide.
Industries du nucléaire.
Applications médicales.
Industries optiques.
Aérospatiales (utilisé par la NASA).
Laser.

Exemples de réalisations

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