La nécessité d'augmenter la température de travail et les charges thermiques dans un équipement technique moderne entraine l'utilisation de matériaux avec une excellente stabilité thermique et des températures de fusion élevées.
La silice électrofondue poreuse ES99P d'Anderman Céramiques combine une température maximale d'utilisation très haute de 1680°C avec une excellente résistance au choc thermique. Cette combinaison est extrêmement bénéfique dans les applications thermiques au delà de 1200°C, où souvent les céramiques classiques offrent l'une ou l'autre des propriétés mais rarement les deux.
La silice électrofondue poreuse ES99P peut être fabriquée dans diverses formes comme par exemple des plaques, des creusets et des gazettes de cuisson. Cette matière appartient à la famille des réfractaires nécessitant une épaisseur de paroi minimum de 10mm pour les petites pièces, voire jusqu'à 20mm ou plus pour les pièces d'un mètre de long. De grandes pièces peuvent être fabriquées avec des dimensions pouvant atteindre le mètre cube.
Bien que la cristallisation apparaisse au dessus de 1050°C conduisant à une résistance au choc thermique réduite en fonctionnement après plusieurs cycles froid-froid, la silice électrofondue poreuse ES99P assure une longue durée de vie grâce à sa structure faite de gros grains permettant de retarder et diminuer les effets néfastes de la cristallisation.
Les principales applications sont la fusion du silicium, la fusion du platine, la fusion des métaux, la calcination des poudres céramiques et des terres rares, le traitement thermique des poudres métalliques et la fusion du verre. Toutes les applications requérant une chauffe rapide (four à induction, four gaz, chauffage à la torche plasma et four tunnel rapide) et où le contact avec la silice pure est recherché ou pas un souci, peuvent potentiellement utiliser la silice électrofondue poreuse ES99P.
Les moules existants pour les creusets ronds ou carrés et pour les gazettes de caisson permettent souvent de s'affranchir de frais de moule limités. Les pièces sont réellement compétitives comparé à d'autres céramiques couteuses comme la zircone utilisée dans la fusion du platine.
Anderman Céramiques sera ravi de recevoir votre demande et d'analyser votre application pour s'assurer que vous puissiez profiter de notre silice électrofondue poreuse ES99P de qualité supérieure ou à défaut de vous proposer une autre solution utilisant un de nos nombreux matériaux céramiques ou quartz.
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Anderman Céramiques, solutions sur mesure !
Pour de nombreuses sociétés, acheter des tubes en céramiques peut se révéler délicat. Toutefois, cela peut être rendu plus simple si le matériau et les dimensions sont connus u client. Si ce matériau est disponible, alors nous mettrons tout en œuvre pour fabriquer votre pièce au lus vite. S’il ne l’est pas, nous passerons commande et vous indiquerons les délais de livraison possibles pour ce matériau. Si vous savez le matériau et la taille dont vous avez besoins, alors pas de problème ! Si vous avez besoin d’informations complémentaires, contactez-nous rapidement afin que nous évaluions ensemble votre projet.
Informations requises:
1. Dimensions
a. Diamètre extérieur
b. Diamètre intérieur
c. Nombre de fentes (tube à fente unique ou à fentes multiples)
d. Longueur
e. Tolérance (tolérance normale : +/-5% mais en cas de besoin différent, faites-le nous savoir)
f. Résistance
2. Quantité requise
a. Les dimensions standards peuvent être achetées en petites quantités
b. Les dimensions spéciales requièrent une quantité minimum de commande
c. Demande unique ou besoin répété
d. Utilisation annuelle envisagée
Il est également important de se rappeler que la quantité dépendra de l’estimation que vous aurez faites du nombre de tube nécessaires à l’année, ainsi que de la durée de vie de chaque tube. Les demandes uniques peuvent sont plus complexe à fabriquer et plus coûteuse, car elles sont réclamées dans un moindre volume. Les dimensions de tube standards peuvent être achetées en plus petites quantités mais en dimensions plus irrégulières, tandis que les dimensions spécifiques peuvent requérir une quantité de commande minimum.
3. Configuration
a. Tube – ouvert aux deux extrémités
b. Tube – fermé à l’une des extrémités (Gaine)
c. Forme de l’extrémité fermée (Forme plate ou forme arrondie)
d. Ajouts éventuels (Les tubes peuvent être fabriqués avec des collerettes aux deux extrémités ou sur l’une des extrémités)
4. Porosité – Pense ou poreux
a. Dépendant du matériau – les tubes poreux ont tendance à offrir une meilleure résistance aux chocs thermiques.
5. Matériau
a. Si vous ne savez pas quel matériau utiliser, l’environnement de travail est très important
6. Environnement de travail
a. Température max. de fonctionnement
b. Variations de températures attendus et durée de passage de la température max. à la température min.
c. Façon dont le tube est supporté.
d. Utilisation verticale ou horizontale.
e. Eléments en contact avec le tube.
f. Utilisation (protection pour thermocouple, élément de support, etc)
g. Durée de vie attendue
Conclusion
A. Les tubes peuvent être fabriqués selon différentes méthodes et avec différents types de céramiques.
B. La fabrication du tube ainsi que les matériaux utilisés influencent les performances du tube.
C. Le prix dépend
a. De la méthode de fabrication
b. Du matériau choisi
c. Des besoins en matière de finition (Tolérances etc.)
d. De la quantité
Une fois encore, plus nous disposons d’informations à propos de l’environnement de travail et des caractéristiques, plus nous aurons de chances de produire le produit idéal pour vous.
La lave, connue sous le nom scientifique de pyrophyllite, est l’un des matériaux solides les plus prometteurs dans le monde des céramiques industriels pour pouvoir remplacer la stéatite. Le pyrophyllite peut être utilisé par les clients désireux de travailler la stéatite en très petites quantités (stock, prototypes et machinerie comprises) et sans besoins spécifiques d’outils pour le travail de ce matériau. Ce matériau constituerait un substitut idéal, premièrement grâce à ses propriétés similaires à celles de la stéatite. Le fait que le pyrophyllite puisse supporter une température maximum de 1300°C signifie qu’il serait idéal pour les pièces qui composent les fours. La lave est également capable de supporter jusqu’à 700°C comme isolant électrique. Tout comme la stéatite, ce matériau est également capable de ralentir les fuites électriques à des températures supérieures à 700°C, en diminuant l’isolation.
Même si la plupart des propriétés mécaniques, électriques et thermiques sont les mêmes pour la lave et la stéatite, cela ne signifie pas obligatoirement que la corrosion réactionnaire de chaque matériau sera la même. Cela est tout d’abord du aux compositions chimiques différentes des deux matériaux. La stéatite contient 65% de SiO2 et 34% MgO, tandis que la lave contient 60% de SiO2 et 35% d’Al2O3. Ces différences de composition peuvent provoquer des réactions différentes en fonction de l’environnement dans lequel la pièce est utilisée.
Il existe deux types différents de pyrophyllite : le PYRO-13 et le PYRO-11. L’un des deux, le PYRO-13 est le plus similaire à la stéatite; c’est pourquoi ce matériau pourrait facilement être utilisé pour remplacer les éléments en stéatite, tel que les ronds, les écrous, les joints, les vis et les isolants dans les applications industrielles. Une autre caractéristique positive du PYRO-13 est qu’il est capable de fonctionner sous vide. En comparaison, le PYRO-11 est plus semblable à de la stéatite poreuse. Cela signifie qu’il pourrait être utilisé dans les mêmes applications que le PYRO-13, mais lorsqu’une résistance aux chocs est nécessaire. Cela est du à la plus grande porosité du PYRO-11 (3%) et à sa capacité à fonctionner au contact des matériaux non ferreux. La lave est limitée à une épaisseur maximum de 15mm, si le matériau risque de craquer pendant un incendie. Aussi, il peut être nécessaire d‘alléger les zones les plus proche de 15mm d’épaisseur en forant l’une des extrémités arrondie de la pièce.
Dans des situations où vous avez besoin de températures élevées, de propriétés chimiques, électriques ou anti-usure, alors les céramiques sont aussi efficaces que les éléments métalliques. Dans la plupart des cas, la céramique est aussi moins coûteuse dans ce genre d’environnements.
La mesure des températures élevées, supérieures à 1000° C, au moyen de thermocouples en céramique est un processus bien connu. Afin de réussir ce procédé, les câbles utilisés dans le thermocouple doivent être protégés et isolés.
L’utilisation de matériaux en céramique pour protéger les câbles en platine est répandue depuis des années, étant donné la très grande résistance à la chaleur de ces matériaux. Le thermocouple est très courant pour mesurer la chaleur à l’intérieur d’un four, particulièrement si ce dernier est utilisé pour traitement par la chaleur ou pour la fabrication des produits en céramique.
Le composant en céramique d’un thermocouple standard est le tube de protection extérieur exposé au four. Dans certains cas, plusieurs tubes sont utilisés afin de mieux isoler et de mieux protéger le système.
Les isolants en céramique (des tubes constitués de 2 fentes minimum), sont également utilisés pour isoler les deux câbles reliés au joint bimétallique permettant de mesurer la température.
Le matériau standard utilisé pour le tube est un matériau constitué à 99,7% d’alumine, un tube imperméable, qui est généralement relié à un thermocouple métallique constitué d’une borne utilisée pour relier un câble standard à l’outillage. Dans une atmosphère nécessitant moins de chaleur, un tube en mullite peut être utilsé comme alternative moins coûteuse, et jusqu’à 1600°C. Les tubes en mullite fonctionnent aussi comme des tubes imperméables et sont constitués à 60% d’alumine.
Les matériaux en céramique sont idéaux pour la plupart des applications exposées à de fortes températures, mais sont également adaptés à une usure rapide et à des environnements chimiques.
Le lien entre les métaux et la céramique est complexe. Les archéologues ont découvert la preuve que les éléments en céramiques contiennent du métal en fusion, et ce depuis 6000 av. J-C. Les éléments contenant de la céramique (creusets) sont toujours utilisés aujourd’hui.
Même si les principes de base du moulage sont restés les mêmes au fil des années, la technologie a clairement évolué. Les méthodes de mélange ont changé et rares sont les fonderies au Royaume-Uni à pratiquer la fonte à feu ouvert. Les céramiques utilisées sont également bien plus avancées sur le plan technologique.
La fonte de la céramique impose plusieurs critères spécifiques : le choix de la technique, le type de céramique utilisée et la méthode de fabrication sélectionnée pour la céramique. Et ces techniques ne cessent d’évoluer…
L’alumine et le zircone sont des matériaux de qualité adaptés à ce types d’applications. Les creusets constitués de ces matériaux offrent différentes caractéristiques et diverses performances. Cela est souvent le cas lorsque des creusets en zircone sont utilisés comme option pour empêcher la contamination. Le problème posé est que dans de nombreux cas, les creusets consomment bien plus que nécessaire.
Comme toutes les autres applications impliquant la céramique, le procédé de sélection du matériau et le choix de la méthode de fabrication sont critiques si vous souhaitez obtenir la meilleure solution.
Grâce aux avancées industrielles actuelles dans le monde, il est temps d'envisager l'utilisation de matériaux alternatifs pour vos applications, comme dans vos processus par exemple. Les matériaux en céramique industrielle, par exemple, offrent de nombreux avantages grâce à leurs performances et à leur composition, et représentent ne alternative pu coûteuse mais efficace contre l'usure et le contact avec les substances chimiques.
Toutefois, vous devez prendre en compte que cette alternative présente quelques inconvénients. Par exemple, la tolérance dimensionnelle d'un élément en céramique peut venir modifier sa résistance et le rendre moins résistant. Les matériaux nécessitant une très grande résistance peuvent ne pas être adaptés. La question à vous poser est a suivante : en ai-je besoin ? Si tel est le cas, alors reportez-vous à la liste de tolérances que nous vous proposons et trouvez votre matériau le plus adapté.
Bien que la précision es matériau a grandement augmenté, il est important de choisir la bonne méthode de formation. Le processus utilisé, en effet, conditionnera la forme de votre élément et son utilsiation dans l'environnement de travail ? Utiliser un matériau un peu moins coûteux peut parfois entraîner plus de difficultés de formations et de travail du matériau, ou l'utilisation d'un matériau " écologique " (avant d'être chauffé) peut être moins souple et donc moins malléable. Il convient donc de prendre attentivement en compte le processus de formation que vous souhaitez utiliser.
Le retrait de certaines caractéristiques sur un matériau peu parfois provoquer des résistances et malgré les économies réalisées, le choix peut être mauvais. Prenez bien en compte les tolérances du matériau que vous utilisez et vérifiez leur compatibilité avec l'environnement de travail.
Pour conclure, mieux vaut choisir une alternative plus coûteuse telle que les céramiques industrielle, pour augmenter la performance du produit final. Mais rappelez vous que les matériaux alternatifs nécessitent parfois un changement de processus.
Il est souvent possible d’améliorer la performance d’un matériaux mais comme toutes les céramiques, les chocs thermiques peuvent être dangereux et faire fissurer le matériaux.
Lorsque nous concevons des produits en céramique, il est nécessaire de consulter les caractéristiques générales du matériau, afin de définir le meilleur produit pour votre problème.
Dans les applications exposées à de fortes températures, les chocs thermiques peuvent souvent provoquer des fissures. Cela peut également mettre en danger l’expansion du produit, sa conductivité et sa résistance thermique. Les changements rapides de températures peuvent également fissurer le matériau ou le faire geler. Les mouvements d’expansion/de contractions peuvent quant à eux craqueler ou fissurer le matériau.
Il n’existe pas de réponses simples aux chocs thermiques ; toutefois, il existe quelques consignes précises à respecter.
- Choisissez un matériau résistant aux chocs thermiques et adapté à votre application. Les carbures de siliciums et le silicate sont d’excellents matériaux. Les produits en aluminium sont moins efficaces mais peuvent être améliorés si l’on modifie leur conception.
- Les produits poreux sont généralement plus efficaces que les matériaux imperméables et supportent mieux les changements de température.
- Les produits aux parois minces sont plus efficaces que les produits aux parois épaisses. Evitez également les grands changements d’épaisseur car cela modifie la masse et peut fissurer les parois.
- Evitez l’utilisation d’extrémités pointues car elles son susceptibles de craqueler votre matériau. Evitez les tensions sur la céramique. Les élément peuvent être réduits en volume afin de résoudre le problème.
- Dès que possible, renseigne-vous sur le procédé d’application et la température de fonctionnement. Le préchauffage e la céramique ou la réduction des variations de température est recommandé.
Les conseils ci-dessus vous permettent d’éviter les chocs thermiques et de trouver des solutions alternatives adaptée à vos besoins.
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