Qu'est-ce qu'une céramique technique?
Une céramique technique est un composé céramique développé pour présenter des caractéristiques très spécifiques répondant aux besoins uniques d'applications exigeantes. Cela inclut les matériaux céramiques utilisés dans les applications aéronautiques, biomédicales et mécaniques à hautes performances. Les caractéristiques spéciales couramment rencontrées incluent des niveaux élevés de résistance aux températures extrêmes et à l'abrasion, obtenus par l'addition d'oxydes et de non oxydes tels que l'alumine, l'oxyde de cérium et le borure aux bases céramiques conventionnelles. Dans certains cas, des composites céramiques particulaires et renforcés de fibres peuvent également être utilisés en tant que composés céramiques techniques. Les matériaux céramiques techniques peuvent être utilisés pour produire des pièces moulées solides en une pièce ou être appliqués sur des produits existants en tant que revêtement haute performance.
La céramique est l’un des plus anciens matériaux synthétiques, avec des objets en poterie datant de 27 000 ans, qui donnent une idée de la longévité de l’association de l’homme avec le matériau. En substance, les céramiques sont des composés inorganiques de nature cristalline ou amorphe, formés par exposition de matières premières à une chaleur extrême suivie d'un processus de refroidissement naturel et non forcé. Bien que la céramique se trouve sous une multitude de formes allant des tasses à café aux carreaux de sol, il existe quatre classifications largement acceptées du matériau. Ce sont des céramiques structurelles telles que des tuyaux et des carreaux, des céramiques réfractaires, notamment les garnitures de four, des ustensiles blancs tels que la vaisselle et les céramiques techniques à hautes performances.
Parmi ces groupes, les céramiques techniques sont les plus sophistiquées et utilisées dans les applications les plus exigeantes. Les applications incluent les tuiles de bouclier de ré-entrée de navette spatiale, les cônes de nez de missile balistique et les revêtements d'aubes de turbine dans les moteurs à réaction. Des roulements haute performance, des brûleurs à gaz et certains inserts de gilet pare-balles sont également fabriqués à partir de céramique technique. Les implants biomédicaux tels que les ponts dentaires sont une autre destination courante de ces céramiques de haute technologie. Ces applications très éprouvantes exigent que les composés céramiques possèdent des niveaux extrêmes d’intégrité mécanique tout en restant stériles et structurellement stables.
La plupart des composés céramiques techniques commencent sous forme de bases céramiques conventionnelles et sont imprégnés de leurs éventuelles caractéristiques de spécialiste par l'ajout d'autres éléments. Ceux-ci comprennent des oxydes tels que l'alumine, la zircone et l'oxyde de cérium, ou des non oxydes comprenant le carbure, le borure et le nitrure. Des matériaux céramiques techniques peuvent également être créés en formant des composites de céramique classique avec un renforcement particulaire ou fibreux. Ces additifs et éléments composites créent efficacement dans le matériau de base des groupes spécifiques de structures céramiques cristallines qui confèrent aux produits finis leurs performances exceptionnelles. Les articles nécessitant les caractéristiques uniques des céramiques techniques peuvent être fabriqués sous forme de pièces moulées ou revêtus d'une couche de matériau céramique.