Les céramiques sont connues pour leur capacité à résister aux fortes chaleurs.
Cela est dû à leurs propriétés intrinsèques telles que la dureté, la résistance à l'abrasion, la résistance à la compression et la résistance aux températures élevées et aux chocs thermiques.
Les céramiques sont souvent utilisées dans des applications où une résistance élevée à la chaleur est requise, comme dans les tuiles de la navette spatiale et la couche de protection extérieure des avions à grande vitesse.
5 points clés à connaître
1. Les céramiques traditionnelles
Les céramiques traditionnelles, fabriquées à partir d'argile ou mélangées à des matériaux tels que le sable siliceux, sont connues pour leur stabilité thermique, mécanique et chimique.
Elles sont mises en forme, séchées, puis durcies (frittées) dans un four à haute température.
2. Céramiques avancées
Les céramiques avancées, telles que le carbure de silicium, peuvent conserver leur résistance mécanique élevée à des températures allant jusqu'à 1 400˚C.
Elles ont une meilleure résistance à la corrosion chimique que les autres céramiques.
3. Céramiques à ultra-haute température
Les céramiques à ultra-haute température ont un point de fusion supérieur à 3000°C.
Ces matériaux sont utilisés dans les avions à grande vitesse où les températures peuvent atteindre plus de 2000°C en très peu de temps.
4. Défis posés par les céramiques à ultra-haute température
Les céramiques à ultra-haute température sont confrontées au problème de la faible résistance à la rupture pendant le processus de frittage en raison de leur point de fusion élevé, de leurs fortes liaisons covalentes et de leur taux d'autodiffusion relativement faible.
5. Solutions pour améliorer la résistance à la rupture
Pour résoudre et améliorer ce problème, des particules ou des fibres durcies peuvent être ajoutées aux matières premières pour former une matrice céramique composite.
La méthode de frittage SPS permet d'obtenir un frittage dense des céramiques à des températures relativement basses.
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