Céramiques industrielles, c'est-à-dire céramiques pour la production industrielle et produits industriels. C'est une sorte de céramique fine, qui peut jouer des fonctions mécaniques, thermiques, chimiques et autres dans son application. Étant donné que les céramiques industrielles présentent une série d'avantages, tels que la résistance aux températures élevées, la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure, la résistance à l'érosion, etc., elles peuvent remplacer les matériaux métalliques et les matériaux macromolécules organiques pour les environnements de travail difficiles. Ils sont devenus un matériau indispensable et important dans la transformation industrielle traditionnelle, les industries émergentes et les industries de haute technologie. Ils sont largement utilisés dans les domaines de l’énergie, de l’aérospatiale, des machines, de l’automobile, de l’électronique, de la chimie et dans d’autres domaines. Larges perspectives d’application. Des céramiques présentant une bonne résistance à la corrosion et une bonne stabilité chimique au contact des enzymes biologiques sont utilisées pour produire des creusets, des échangeurs de chaleur et des biomatériaux tels que des joints de laque artificielle dentaire pour la fusion des métaux. Des céramiques dotées d'une capture et d'une absorption uniques des neutrons sont utilisées pour produire divers matériaux structurels de réacteur nucléaire.
1.Céramique d'oxyde de calcium
Les céramiques d'oxyde de calcium sont des céramiques principalement composées d'oxyde de calcium. Propriétés : L'oxyde de calcium a une structure cristalline de NaCl avec une densité de 3,08 à 3,40 g/cm et un point de fusion de 2570 C. Il a une stabilité thermodynamique et peut être utilisé à haute température (2000 C). Il a une faible réaction avec les métaux fondus hautement actifs et moins de pollution par l'oxygène ou les impuretés. Le produit présente une bonne résistance à la corrosion du métal en fusion et du phosphate de calcium fondu. Il peut être formé par pressage à sec ou par jointoiement.
Application:
1)C'est un récipient important pour la fusion de métaux non ferreux, tels que le platine et l'uranium de haute pureté.
2)La brique d'oxyde de calcium stabilisée par le dioxyde de titane peut être utilisée comme matériau de revêtement pour le four rotatif de minerai de phosphate fondu.
3)En termes de stabilité thermodynamique, CaO dépasse SiO 2, MgO, Al2O 3 et ZrO 2, et est le plus riche en oxydes. Cette propriété montre qu’il peut être utilisé comme creuset pour la fusion des métaux et alliages.
4)Dans le processus de fusion des métaux, des échantillonneurs de CaO et des tubes de protection peuvent être utilisés, qui sont principalement utilisés dans la gestion de la qualité ou le contrôle de la température des métaux fondus actifs tels que les alliages à haute teneur en titane.
5)En plus de ce qui précède, les céramiques CaO conviennent également aux manchons isolants pour la fusion à l'arc ou aux récipients pour l'équilibrage.
angles expérimentaux.
L'oxyde de calcium présente deux inconvénients :
①Il est facile de réagir avec l’eau ou le carbonate présent dans l’air.
②Il peut fondre avec des oxydes tels que l'oxyde de fer à haute température. Cette action de scorification est la raison pour laquelle les céramiques sont faciles à corroder et ont une faible résistance. Ces inconvénients rendent également difficile l’utilisation généralisée des céramiques à base d’oxyde de calcium. En tant que céramique, le CaO en est encore à ses balbutiements. Il a deux faces, tantôt stables, tantôt instables. Dans le futur, nous pourrons mieux planifier son utilisation et la faire rejoindre le rang des céramiques grâce aux progrès des matières premières, du formage, de la cuisson et autres technologies.
2. Céramiques de zircone
Les céramiques zircon sont des céramiques principalement composées de zircon (ZrSiO4).
Propriétés:Les céramiques de zircon ont une bonne résistance aux chocs thermiques, une bonne résistance aux acides et une bonne stabilité chimique, mais une mauvaise résistance aux alcalis. Le coefficient de dilatation thermique et la conductivité thermique des céramiques de zircon sont faibles et leur résistance à la flexion peut être maintenue à 1 200-1 400 C sans diminuer, mais leurs propriétés mécaniques sont médiocres. Le processus de production est similaire à celui des céramiques spéciales générales.
Application:
1)En tant que réfractaire acide, le zircon a été largement utilisé dans les fours à verre d'aluminoborosilicate à faible teneur en alcali pour la production de billes de verre et de fibres de verre. Les céramiques de zircon ont des propriétés diélectriques et mécaniques élevées et peuvent également être utilisées comme isolants électriques et bougies d'allumage.
2)Principalement utilisé pour fabriquer des céramiques électriques à haute résistance et à haute température, des bateaux en céramique, des creusets, des plaques de cuisson de four à haute température, des revêtements de four en verre, des céramiques à rayonnement infrarouge, etc.
3)Peut être transformé en produits à parois minces – creuset, manchon thermocouple, buse, produits à parois épaisses – mortier, etc.
4)Les résultats montrent que le zircon présente une stabilité chimique, une stabilité mécanique, une stabilité thermique et une stabilité aux radiations. Il a une bonne tolérance aux actinides tels que l'U, le Pu, l'Am, le Np, le Nd et le Pa. C'est un matériau moyen idéal pour solidifier les déchets radioactifs de haute activité (DHA) dans les systèmes en acier.
À l'heure actuelle, aucune recherche sur la relation entre le processus de production et les propriétés mécaniques des céramiques de zircon n'a été rapportée, ce qui entrave dans une certaine mesure l'étude plus approfondie de ses propriétés et limite l'application des céramiques de zircon.
3. Céramiques d'oxyde de lithium
Les céramiques d'oxyde de lithium sont des céramiques dont les principaux composants sont Li2O, Al2O3 et SiO2. Les principaux matériaux minéraux contenant du Li2O dans la nature sont le spodumène, le feldspath perméable au lithium, le phosphorite de lithium, le mica de lithium et la néphéline.
Propriétés: Les principales phases cristallines des céramiques d'oxyde de lithium sont la néphéline et le spodumène, qui se caractérisent par un faible coefficient de dilatation thermique et une bonne résistance aux chocs thermiques. Li2O est une sorte d'oxyde en dehors du réseau, qui peut renforcer le réseau de verre et améliorer efficacement la stabilité chimique de verre.
Application:Il peut être utilisé pour fabriquer des briques de revêtement, des tubes de protection de thermocouple, des pièces à température constante, des ustensiles de laboratoire, des ustensiles de cuisine, etc. de fours électriques (notamment les fours à induction). Les matériaux de la série Li2O-A12O3-SiO 2 (LAS) sont des céramiques typiques à faible expansion, qui peuvent être utilisées comme matériaux résistants aux chocs thermiques, le Li2O peut également être utilisé comme liant céramique et ont une valeur d'application potentielle dans l'industrie du verre.
4. Céramique Céria
Les céramiques à l'oxyde de cérium sont des céramiques dont l'oxyde de cérium est le composant principal.
Propriétés:Le produit a une densité de 7,73 et un point de fusion de 2 600 ℃. Il deviendra Ce2O3 dans une atmosphère réductrice et le point de fusion sera réduit de 2 600 ℃ à 1 690 ℃. La résistivité est de 2 x 10 ohm cm à 700 ℃ et de 20 ohm cm à 1 200 ℃. À l'heure actuelle, il existe plusieurs technologies de traitement courantes pour la production industrielle d'oxyde de cérium en Chine : Oxydation chimique, y compris l'oxydation à l'air et l'oxydation au permanganate de potassium ; Méthode d'oxydation par torréfaction
Méthode de séparation par extraction
Application:
1)Il peut être utilisé comme élément chauffant, creuset pour la fusion de métaux et de semi-conducteurs, manchon de thermocouple, etc.
2)Il peut être utilisé comme adjuvant de frittage pour les céramiques de nitrure de silicium, ainsi que pour les céramiques composites de titanate d'aluminium modifié, et CeO 2 est un durcisseur idéal.
stabilisateur.
3)Le phosphore tricolore de terres rares avec 99,99 % de CeO 2 est une sorte de matériau lumineux pour lampe à économie d'énergie, qui présente une efficacité lumineuse élevée, un bon rendu des couleurs et une longue durée de vie.
4)La poudre de polissage CeO 2 avec une fraction massique supérieure à 99 % a une dureté élevée, une taille de particule petite et uniforme et un cristal angulaire, ce qui convient au polissage à grande vitesse du verre.
5)L'utilisation de 98 % de CeO 2 comme décolorant et clarifiant peut améliorer la qualité et les propriétés du verre et le rendre plus pratique.
6)Les céramiques Ceria ont une mauvaise stabilité thermique et une forte sensibilité à l’atmosphère, ce qui limite dans une certaine mesure son utilisation.
5. Céramiques d'oxyde de thorium
Les céramiques à l'oxyde de thorium font référence aux céramiques dont le ThO2 est le composant principal.
Propriétés:L'oxyde de thorium pur est un système cristallin cubique, structure de type fluorite, le coefficient de dilatation thermique de la céramique d'oxyde de thorium est plus grand, 9,2*10/℃ à 25-1000 ℃, la conductivité thermique est inférieure, 0,105 J/(cm.s ℃ à 100 ℃, la stabilité thermique est mauvaise, mais la température de fusion est élevée, la conductivité à haute température est bonne et il y a radioactivité. Le jointoiement (solution de PVA à 10 % comme agent de suspension) ou le pressage (tétrachlorure de thorium à 20 % comme liant) peuvent être utilisés dans le processus de formage.
Application:Principalement utilisé comme creuset pour la fusion de l'osmium, du rhodium pur et du raffinage du radium, comme élément chauffant, comme source de projecteur, abat-jour à incandescence, ou comme combustible nucléaire, comme cathode de tube électronique, électrode pour la fusion de l'arc, etc.
6. Céramique d'alumine
Selon la différence de phase cristalline principale dans la billette de céramique, elle peut être divisée en porcelaine de corindon, porcelaine de corindon-mullite et porcelaine de mullite. Il peut également être divisé en céramiques 75, 95 et 99 selon la fraction massique d'AL2O3.
Application:
Les céramiques d'alumine ont un point de fusion élevé, une dureté élevée, une résistance élevée, une bonne résistance à la corrosion chimique et des propriétés diélectriques. Cependant, il présente une grande fragilité, une mauvaise résistance aux chocs et aux chocs thermiques, et ne peut pas résister à des changements drastiques de température ambiante. Il peut être utilisé pour fabriquer des tubes de four à haute température, des revêtements, des bougies d'allumage de moteurs à combustion interne, des outils de coupe à haute dureté et des manchons isolants pour thermocouples.
7. Céramiques de carbure de silicium
Les céramiques de carbure de silicium se caractérisent par une résistance à haute température, une conductivité thermique élevée, une résistance élevée à l'usure, à la corrosion et au fluage. Ils sont souvent utilisés comme matériaux de frittage à haute température dans les domaines de la défense nationale et des sciences et technologies aérospatiales. Ils sont utilisés pour fabriquer des pièces à haute température telles que des tuyères pour tuyères de fusée, des gorges pour la coulée de métal, des bagues de thermocouple et des tubes de four.
Heure de publication : 16 novembre 2019