Une grande variété de matières, de propriétés et d’applications
Le SICT, Syndicat des Industries des Céramiques Techniques, rassemble les industriels du secteur. Il vulgarise aussi la connaissance de ces matières par le biais, entre autres, de son site internet. On peut ainsi y trouver les propriétés comparatives des différents matériaux de base des céramiques techniques, comme l’alumine, le carbure de bore, carbure de silicium, composite alumine-zircone, vitrocéramiques, nitrure de silicium, nitrure d’aluminium, verre-quartz ou encore zircone. De multiples procédés sont utilisés pour la mise en forme des céramiques techniques, en fonction des matériaux utilisés, des caractéristiques dimensionnelles, géométriques et de finition recherchées, ainsi que la quantité à produire.
Dans le cas de travail de céramiques en poudre, en amont des procédés de pressage, les poudres doivent être préparées pour pouvoir être pressées, démoulées, et éventuellement usinées avant cuisson, tout cela sans casser les pièces. Pour cela, les industriels spécialisés élaborent les poudres par mise en suspension (ou barbotine), ajout de liants organiques et atomisation séchage. L’un des avantages de ce procédé réside dans sa bonne coulabilité. Le procédé leur apporte une bonne tenue mécanique après pressage grâce aux liants, notamment intéressante pour l’usinage à cru. Le pressage permet la mise en forme et la densification de la céramique en la comprimant sous forme de pâte dans un moule ayant la forme de l’objet à fabriquer. On distingue trois types de pressage. Le pressage uni-axial (matriçage) est une opération de forge qui consiste en une déformation plastique à l’aide de matrices, après montée en température des pièces (pression = 2 300 kN). Le pressage isostatique dry bag est un pressage radial à travers une membrane souple (pression = 2 000 bars). Enfin, le pressage isostatique wet bag est un pressage multidirectionnel à travers une membrane souple (pression = 3 100 bars). Les matériaux concernés sont les alumines de très haute pureté, zircone, les rubis, saphir et céramiques à porosité contrôlée.
L’un des avantages des deux premiers procédés de pressage cités réside dans les cadences importantes permises par le matriçage et le dry bag, pour des formes simples. Dans la mécanique, les céramiques techniques sont utilisées pour leurs propriétés (photo) et plus particulièrement leur tenue aux conditions extrêmes comme la résistance à l’usure, les fortes sollicitations mécaniques, les vibrations importantes, les hautes températures, les cadences d’utilisation ou les agressions chimiques. Elles vont remplacer les matériaux tels que les plastiques et les aciers pour augmenter les performances des équipements, leur fiabilité ou leur durée de vie. Toutes ces informations, et plus encore, sont disponibles sur le site Ceramique-technique.com.