La classification des poudres céramiques peut être divisée en trois catégories principales : les oxydes, les non-oxydes et les matériaux composites.
1. Oxydes : Les céramiques d'oxyde comprennent des matériaux tels que l'alumine, la béryllium, le cérium et la zircone. Ces céramiques sont composées d'atomes de métal liés à des atomes d'oxygène. Elles sont connues pour leur grande dureté, leur résistance à l'abrasion, leur résistance à la compression et leur résistance aux températures élevées et aux chocs thermiques. Les céramiques d'oxyde présentent également une rigidité diélectrique élevée, ce qui les rend adaptées aux applications électriques.
2. Non-oxydes : Les céramiques non oxydées sont constituées de matériaux tels que le carbure, le borure, le nitrure et le siliciure. Ces céramiques sont composées d'éléments non métalliques liés à des éléments non métalliques. Les céramiques non oxydées offrent des propriétés uniques telles qu'une grande solidité, une excellente conductivité thermique et une résistance à la corrosion. Elles sont couramment utilisées dans les outils de coupe, les abrasifs et les matériaux réfractaires.
3. Matériaux composites : Les céramiques composites sont une combinaison d'oxydes et de non-oxydes. Elles peuvent être classées comme renforcées par des particules, renforcées par des fibres ou des combinaisons d'oxydes et de non-oxydes. Les céramiques composites offrent des propriétés mécaniques améliorées et peuvent être adaptées à des applications spécifiques. Elles sont couramment utilisées dans l'aérospatiale, l'automobile et les applications structurelles.
Il est important de noter que les céramiques peuvent également être classées en fonction de leur composition minéralogique ou chimique. Les trois principaux groupes de céramiques frittées sont les céramiques silicatées, les céramiques non oxydées et les céramiques oxydées.
Les céramiques silicatées sont le type de céramique le plus courant et sont principalement fabriquées à partir d'argile, de kaolin, de feldspath et de stéatite, qui sont des sources de silicate. Ces céramiques ont des températures de frittage relativement basses et sont rentables en raison de la disponibilité des matières premières naturelles.
Le processus de fabrication d'objets en céramique à partir de poudre comporte plusieurs étapes. Tout d'abord, une suspension est formée en mélangeant de l'eau, un liant, un défloculant et de la poudre de céramique non cuite. La suspension est ensuite séchée par pulvérisation pour obtenir la poudre. Cette poudre est ensuite placée dans un moule et pressée pour former un corps vert. Le corps vert est chauffé à basse température pour éliminer le liant, puis fritté à haute température pour fusionner les particules de céramique.
Le frittage est une étape critique dans la fabrication des céramiques, car il implique la fusion des particules de céramique et la réduction de la porosité du matériau. Le processus de frittage est généralement réalisé à des températures élevées et une pression peut également être appliquée pour faciliter le processus de frittage. Le frittage peut se faire sans pression ou impliquer l'utilisation de forces externes telles que la pression ou le pressage isostatique à chaud, en fonction de la forme et des propriétés souhaitées de la céramique.
En résumé, la poudre céramique peut être classée en oxydes, non-oxydes et matériaux composites. Les objets en céramique sont fabriqués par frittage de la poudre, ce qui implique de la chauffer à haute température pour fusionner les particules entre elles. La classification des céramiques peut également être basée sur leur composition minéralogique ou chimique, les céramiques silicatées étant le type le plus courant.
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