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

Ces valeurs sont données à titre indicatif et n’engagent pas la responsabilité de la société SCERAM. 

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NITRURE D’ALUMINIUM

NITRURE D’ALUMINIUM

NITRURE D’ALUMINIUM

Propriétés essentielles

Bonne résistance à la fonte de nombreux matériaux (alliage ferreux, superalliages…)
Très bonne résistance aux chocs thermiques
Bon isolant électrique tout en ayant une bonne conductivité thermique

Applications

Applications électroniques (moteurs électriques)
Micro-électronique (circuits LSI , portes capteurs, modules de hautes fréquences)
Systèmes de radios navales
Systèmes de défense
Systèmes de chemin de fer (onduleurs pour systèmes d’entraînement)
Systèmes aéronautiques (télécommunication,  satellites de recherches)
Systèmes environnementaux: contrôles d’émissions

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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GRAPHITE

GRAPHITE

GRAPHITE

Le graphite isostatique est utilisé dans les procédés industriels jusqu’à 3 000ºC, température limite de sublimation du graphite. Au delà de 1 000°C, alors que la plupart des matériaux (métaux, verres, céramiques) fondent ou se dénaturent, le graphite artificiel est particulièrement apprécié pour sa tenue mécanique qui n’est pas altérée. C’est le matériau réfractaire le plus résistant.

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

GRAPHITE

Graphite extrudé

Propriétés essentielles

Bonne résistance aux chocs thermique
Bonne stabilité dimensionnelle
Bonne conductibilité thermique
Bonne conductibilité électrique
Densité et résistance mécanique élevée
Faible teneur en impureté ce qui lui confère une bonne résistance à l’oxydation

Applications

Creuset et nacelles de frittage
Équipements de fours
Suscepteurs pour fours à induction
Échangeurs de chaleur
Moules

Graphite moulé isostatique

Propriétés essentielles

Grain fin
Résistance mécanique élevée
Usinable avec des tolérances serrées
Etat de surface de grande qualité
Résistance aux chocs thermiques élevés due à :
– Un faible coefficient de dilatation
– Une conductivité thermique élevée
– Un faible module d’élasticité

Applications

Moules et nacelles de frittage
Filières de coulée
Tuyères
Outillage pour formage des composites
Electroérosion

Graphite moulé isostatique supérieur

Propriétés essentielles

Electroérosion
Semi-conducteurs
Frittage diamanté
Techniques du verre
Chimie

Applications

Structure isotrope (homogénéité parfaite)
Granulométrie ultra fine
Densité élevée
Constance des caractéristiques mécaniques et électriques due à un procédé de fabrication de technologie avancée

Exemples de réalisations

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CARSIC INFILTRE

CARSIC INFILTRE

CARSIC DE SILICIUM INFILTRE

Propriétés essentielles

Matériaux étanche (aucune porosité)
Tube utilisés pour les hautes températures avec meilleure résistance aux charges.
Forte résistance à l’oxydation
Composants de grandes tailles possibles
Bonne résistance à la corrosion des acide forts et alkali

Applications

Rollers et tubes pour fours
Poutres et supports profilés

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CARBURE DE SILICIUM

CARBURE DE SILICIUM

CARBURE DE SILICIUM

Le carbure de silicium (SiC) est l’une des céramiques techniques les plus employées avec l’alumine, la zircone yttriée et le nitrure de silicium. La production de carbure de silicium à l’échelle industrielle a commencé en 1893 quand E.G. Acheson a mis au point le procédé qui porte aujourd’hui son nom. Acheson voulait produire une substance abrasive en faisant réagir de l’argile avec du coke à haute température dans un four à arc électrique à électrodes en graphite. Pensant avec obtenu un corps composé de carbone et de corindon, il lui donne le nome de carborundum. On comprendra un peu plus tard que ce n’est pas l’alumine qui a réagi avec le carbone mais la silice…

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

CARBURE DE SILICIUM

Propriétés essentielles

Faible masse volumique
Bonne conductivité thermique 
Bonne résistance aux chocs thermiques
Etanche aux liquides et aux gaz
Grande réfractaritée (utilisable à 1450°C ans l’air et à 1800°C en atmosphère neutre)
N’est pas corrodé et ne mouille pas aux alliages d’aluminium et de zinc fondus
Grande dureté
Faible coefficient de frottement
Résistance à l’abrasion
Résistance à la corrosion par les bases et acides forts
Apte au polissage
Résistance mécanique élevée

Applications

Garnitures mécaniques
Joints tournants
Paliers lisses, patins, coussinets
Composants de pompes
Industrie chimique
Miroirs
Protection balistique
Échange de chaleur

Exemples de réalisations

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