Les céramiques offrent des propriétés mécaniques exceptionnelles par rapport aux métaux et aux plastiques. La résistance à la compression est très élevée pour l’ensemble des familles de céramiques, mais les autres propriétés telles que la densité, la dureté, la résistance à l’usure, la résistance aux chocs et la tenue en flexion varient d’un type de céramique à l’autre.
Description
La dureté est l’aptitude d’un matériau à résister à la déformation. Les céramiques sont en général des matériaux très durs, qui se déforment très peu sous la contrainte jusqu’au point de rupture. En particulier, l’alumine est le matériau naturel le plus dur après le diamant, tandis que le carbure de bore et le SiC sont également deux matériaux synthétiques extrêmement durs.
Vous retrouverez ces nuances de céramiques offertes par certains de nos membres.
Secteurs d’activités types
La dureté est un point crucial dans les dispositifs de protection balistique, ce qui explique que l’on retrouve ces trois matériaux (Al2O3, SiC, B4C) dans les applications militaires. La dureté est souvent associée à la résistance à l’usure, et donc également recherchée dans de très nombreuses applications, comme le médical et la mécanique .
Tableau comparatif des propriétés
| Valeurs à température ambiante – 20°c |
Densité (g/cm3) |
Résistance à la compression (MPa) |
Résistance à la flexion (MPa) |
Module de Young (GPa) |
Dureté (Vickers -GPa) |
Ténacité K(Ic) |
| Alumine (94 à 99.8 % ) | 3.6 à 3.9 | 1700 à 2500 | 250 à 350 | 350-370 | 12 à 18 | 4 à 5 |
| Composite alumine-zircone | 4.0 | 2000 | 450 | 350 | 14 | 5 à 6 |
| Zircone MgO | 5.5 | >1700 | 550 à 700 | 170 à 200 | 11 à 12 | 6 à 8.5 |
| Zircone Y-TZP | 6.0 | 2000 à 2500 | 900 à 1250 | 200 à 220 | 12 à 16 | 10 à 13 |
| Nitrure d’aluminium | 3.3 | 2000 | >300 | 310 | - | 3 |
| Nitrure de Silicium | 3.2 | 2500 à 3000 | 650 à 900 | 300 à 315 | 15 à 16 | 7.5 à 8 |
| Carbure de Silicium | 3.1 | 2500 à 3900 | 400 à 550 | 410 | 24.5 à 28 | 4 à 4.6 |
| Carbure de Bore | 2.5 | >1500 | 425 | 440 | 28 | 3 à 4 |
Convenable: + ; Bon : ++ ; Très bon: +++.
Valeurs données à titre indicatif, n'ayant pas valeur d'engagement contractuel.