Dilatation thermique

Les céramiques offrent des propriétés thermiques exceptionnelles par rapport aux métaux et plastiques. La dilatation thermique est faible pour l’ensemble des familles de céramiques. Les autres propriétés telles que la conductivité thermique, la résistance aux chocs thermiques et la résistance aux températures extrêmes varient d’une famille céramique à une autre.

Description

Le coefficient de dilatation thermique d’un solide notée α (unité : 10-6.K-1) est l’aptitude d’un matériau soumis à une variation de température à se dilater ou à se contracter (amplitude des vibrations atomiques de la structure). De manière générale, les céramiques se dilatent au chauffage et se contractent de façon inverse au cours de leur refroidissement. Plus le coefficient de dilatation est faible, moins le matériau ne se déformera.

Les corps les plus rigides (module d’Young important) tels que les céramiques sont ceux qui se dilatent le moins contrairement aux métaux et aux polymères.

Secteurs d’activités types

Les secteurs d’activités où sont utilisés ces matériaux sont variés : aéronautique-spatial, énergie, électronique, transport, défense, mécanique (équipementiers, machines spéciales, équipements de procédés)…

Tableau comparatif des propriétés

 

  Coefficient dilatation thermique linéaire 25-1000°C (10-6.K-1) Conductivité thermique (W/m.K) Température maximale d'utilisation (°C) sous air Résistance aux chocs thermiques
Alumine (94%-99,8%) 7,5 à 9,5 18 à 30 1500 à 1700 +
Composite alumine-zircone 8 25 1500 ++

Zircone MgO &

Y-TZP
10 2 à 2.5 1000 à 2000 ++
Nitrure d’aluminium 5.5 140 à 180 800 ++
Carbure de silicium fritté 4 à 5 80 à 125 1400 à 1900 +++
Nitrure de silicium fritté 3 à 4 20 à 25 1200 à 1500 +++
Quartz 0.5 1.5 950 à 1150 -
Vitrocéramique 13 1.5 800 -

Convenable: +  ;  Bon : ++  ;  Très bon: +++.

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

Matière première
Produit fini

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