Résistance à l’usure

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 résistance à l’usure est l’aptitude d’un matériau à résister à la fatigue mécanique. Elle conditionne très souvent la durée de la vie de la pièce. Les céramiques ayant une dureté très élevée ont généralement une très bonne résistance à l’usure. Il existe cependant de nombreux scénarios d’usure différents (usure par frottement pur, par projection de matériau abrasif, par choc…), et il faut donc distinguer les matériaux les plus adaptés pour chaque scénario, qui nécessitent un mélange de très haute dureté et de ténacité. Par exemple, les pièces travaillant en frottement pur comme les guides fils, les buses, les revêtements anti usure dans le convoyage de produits abrasif… sont généralement en alumine ou en ZTA, carbure de bore, tandis que les biIles de broyage et certains outils mécaniques sont plutôt en zircone, ATZ, voire même en carbure de silicium ou nitrure de silicium.

Secteurs d’activités types

Les secteurs d’activités où sont utilisés ces matériaux sont variés :  Mécanique (Equipementiers/Machines spéciales / Equipements de procédés), Défense, Médical.

Tableau comparatif des propriétés

Tableau comparatif des propriétés mécaniques
Valeurs à température ambiante – 20°C

Densité

(g/cm3)

Résistance à la compression

(MPa)

Résistance à l’usure

Résistance à la flexion

(MPa)

Module de Young

(GPa)

Dureté

(Hv 0.5 Kg)

Ténacité

K(Ic)

Alumine (94 à 99.7 %) 3.6 à 3.9 2000 ++ 300-350 350 - 380 18 4-5
Alumine renforcée zircone (ZTA) 4.0 2000 +++ 450 350 20 5-6
Zircone renforcée à l’alumine (ATZ) 5,5

2000

+++ 1200 200 15 8
Zircone MgO 5.5 2000 + 550 200 11 8
Zircone Y-TZP 6.0 >2000 ++ 900 200 12 10
Nitrure de Silicium 3.2 >2000 +++ 700 300 >15 8
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.

Matière première
Produit fini

Adhérents associés

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