Densité

Les céramiques techniques 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 techniques, 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 densité, aussi appelée masse volumique, caractérise la masse du matériau par unité de volume. L’unité de mesure peut être exprimée de différentes manières ( g/cm3,  kg/m3 ...) selon le système référentiel utilisé.

Les céramiques techniques ont des densités qui varient de 2.5 g/cm3 à environ 6 g/cm3  selon la famille de céramiques. Elles sont généralement plus lourdes que les plastiques mais bien plus légères que les aciers. Parmi toutes les nuances de céramiques techniques, c’est le carbure de bore qui a la densité la plus faible à 2.5 g/cm3, suivi par le carbure et le nitrure de silicium frittés, le nitrure d'aluminium, à un peu plus de 3.0 g/cm3. Les alumines se situent entre 3.6 et 3.9 g/cm3, tandis que les zircones atteignent 5.5 g/cm3 pour la nuance à la magnésie et aux alentours de 6.0 g/cm3 pour la zircone ytriée.

Secteurs d’activités types

Seules les céramiques techniques les plus légères seront spécifiquement utilisées dans des secteurs d’activité où elles apporteront un avantage significatif de par cette caractéristique. On notera en particulier le carbure de bore est très prisé par l’industrie militaire pour les applications de blindage, et les carbures et nitrures de silicium dans le secteur du spatial pour des pièces de structures, miroirs, tuyères…

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 250-350 350 - 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

Valeurs données à titre indicatif, n'ayant pas valeur d'engagement contractuel.

Matière première
Produit fini

Adhérents associés

Route de Noirlac
18 200 Bruere Allichamps
10, rue de Bel Air
49124 Le Plessis Grammoire
12 rue Lirenne
25480 ECOLE VALENTIN
24, route de Joigny
45320 COURTENAY
22, rue de Lamirault Zae de Lamirault-Collegien
77090 Collegien
6, rue des frênes
91160 Ballainvilliers
59, avenue Etienne Billières
31300 Toulouse
20, rue des Champs,
91830 Le Coudray Montceaux
Rue du Lotissement Industriel
65460 BAZET
Z.I. No.1 Rue de l’Industrie
27000 Evreux