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
La résistance aux chocs thermiques est l’aptitude d’un matériau à résister à de fortes et rapides variations de température. Ces variations de température sont la cause d’apparition de contraintes thermiques dans la céramique et par conséquent la propagation de microfissures endommageant de façon permanente le matériau.
La plupart des céramiques isotropes ont une excellente résistance aux températures extrêmes avec des coefficients de dilatation faibles, ce qui leur confère une très bonne résistance aux chocs thermiques, en particulier les composites ZTA et les zircones.
Une céramique, qui résiste aux variations de température, à de hautes températures et aux chocs thermiques, sera classée dans la famille des céramiques réfractaires.
Secteurs d’activités types
Les secteurs d’activités où sont utilisés ces matériaux sont variés : aéronautique-spatial, énergie, transport, mécanique, chimie, (équipementiers, machines spéciales, équipements de procédés), défense,…
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.