Les matériaux céramiques sont des solides inorganiques non métalliques préparés par l'action d'un chauffage suivi d'un refroidissement. Les matériaux céramiques peuvent avoir une structure cristalline ou partiellement cristalline, ou peuvent être amorphes (comme le verre). La plupart des céramiques courantes sont cristallines. Notre travail porte principalement sur la Céramique Technique, également connue sous le nom de Céramique Technique, Céramique Avancée ou Céramique Spéciale. Des exemples d'applications de la céramique technique sont les outils de coupe, les billes en céramique dans les roulements à billes, les buses de brûleur à gaz, la protection balistique, les pastilles d'oxyde d'uranium de combustible nucléaire, les implants biomédicaux, les aubes de turbine de moteur à réaction et les cônes de nez de missile. Les matières premières ne comprennent généralement pas d'argiles. Le verre, d'autre part, même s'il n'est pas considéré comme une céramique, utilise les mêmes méthodes de traitement, de fabrication et de test que la céramique.

En utilisant des logiciels de conception et de simulation avancés et des équipements de laboratoire de matériaux, AGS-Engineering offre :

• Développement de formulations céramiques

• Sélection des matières premières

• Conception & développement de produits céramiques (3D, conception thermique, conception électromécanique…)

• Conception de processus, flux d'usine et agencements

• Soutien à la fabrication dans les domaines qui incluent la céramique avancée

• Sélection d'équipements, conception et développement d'équipements personnalisés

• Traitement à façon, procédés secs et humides, conseil et essai de soutènement

• Services d'essais pour matériaux et produits céramiques

• Services de conception, de développement et de test pour les matériaux verriers et les produits finis

• Prototypage et prototypage rapide de produits avancés en céramique ou en verre

• Contentieux et témoin expert

 

Les céramiques techniques peuvent être classées en trois catégories de matériaux distinctes :

• Oxydes : Alumine, zircone

• Non-oxydes : carbures, borures, nitrures, siliciures

• Composites : renforcés de particules, combinaisons d'oxydes et de non-oxydes.

 

Chacune de ces classes peut développer des propriétés matérielles uniques grâce au fait que la céramique a tendance à être cristalline. Les matériaux céramiques sont solides et inertes, cassants, durs, résistants à la compression, faibles au cisaillement et à la tension. Ils résistent à l'érosion chimique lorsqu'ils sont soumis à un environnement acide ou caustique. La céramique peut généralement résister à des températures très élevées allant de 1 000 °C à 1 600 °C (1 800 °F à 3 000 °F). Les exceptions incluent les matériaux inorganiques qui ne contiennent pas d'oxygène tels que le carbure de silicium ou le nitrure de silicium.  Beaucoup de gens ne réalisent pas que la création d'un produit à partir de céramiques techniques avancées est une entreprise exigeante qui nécessite beaucoup plus de travail que les métaux ou les polymères. Chaque type de céramique technique possède des propriétés thermiques, mécaniques et électriques spécifiques qui peuvent varier considérablement en fonction de l'environnement dans lequel se trouve le matériau et des conditions dans lesquelles il est traité. Même le processus de fabrication d'exactement le même type de matériau céramique technique peut modifier radicalement ses propriétés.

 

Quelques applications populaires de la céramique :

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La céramique est utilisée dans la fabrication de couteaux industriels. Les lames des couteaux en céramique resteront tranchantes beaucoup plus longtemps que celles des couteaux en acier, bien qu'elles soient plus cassantes et puissent être cassées en les laissant tomber sur une surface dure. 

 

Dans le sport automobile, une série de revêtements isolants durables et légers sont devenus nécessaires, par exemple sur les collecteurs d'échappement, en matériaux céramiques.

 

Des céramiques comme l'alumine et le carbure de bore ont été utilisées dans les gilets blindés balistiques pour repousser les tirs de fusil de gros calibre. Ces plaques sont connues sous le nom d'inserts de protection pour armes légères (SAPI). Des matériaux similaires sont utilisés pour protéger les cockpits de certains avions militaires, en raison du faible poids du matériau.

 

Des billes en céramique sont utilisées dans certains roulements à billes. Leur dureté plus élevée signifie qu'ils sont beaucoup moins sensibles à l'usure et peuvent offrir plus que le triple de durées de vie. Ils se déforment également moins sous la charge, ce qui signifie qu'ils ont moins de contact avec les parois de soutènement des roulements et peuvent rouler plus rapidement. Dans les applications à très grande vitesse, la chaleur due au frottement pendant le laminage peut causer des problèmes aux roulements métalliques ; problèmes qui sont réduits par l'utilisation de la céramique. La céramique est également plus résistante aux produits chimiques et peut être utilisée dans des environnements humides où les roulements en acier rouilleraient. Les deux principaux inconvénients de l'utilisation de la céramique sont un coût nettement plus élevé et une susceptibilité aux dommages sous des charges de choc. Dans de nombreux cas, leurs propriétés d'isolation électrique peuvent également être utiles dans les roulements.

 

Les matériaux céramiques pourraient également être utilisés dans les moteurs d'automobiles et d'équipements de transport à l'avenir. Les moteurs en céramique sont faits de matériaux plus légers et ne nécessitent pas de système de refroidissement, permettant ainsi une réduction de poids importante. Le rendement énergétique du moteur est également plus élevé à des températures plus élevées, comme le montre le théorème de Carnot. Comme inconvénient, dans un moteur métallique classique, une grande partie de l'énergie libérée par le carburant doit être dissipée sous forme de chaleur perdue afin d'empêcher une fusion des pièces métalliques. Cependant, malgré toutes ces propriétés souhaitables, les moteurs en céramique ne sont pas produits à grande échelle car la fabrication de pièces en céramique avec la précision et la durabilité requises est difficile. Les imperfections des matériaux céramiques entraînent des fissures, ce qui peut entraîner une défaillance potentiellement dangereuse de l'équipement. De tels moteurs ont été démontrés en laboratoire, mais la production de masse n'est pas encore réalisable avec la technologie actuelle.

 

Des travaux sont menés sur le développement de pièces en céramique pour les moteurs à turbine à gaz. Actuellement, même les pales en alliages métalliques avancés utilisées dans la section chaude des moteurs nécessitent un refroidissement et des températures de fonctionnement soigneusement limitées. Les moteurs à turbine fabriqués avec de la céramique pourraient fonctionner plus efficacement, donnant aux avions une plus grande autonomie et une plus grande charge utile pour une quantité de carburant définie.

 

Des matériaux céramiques avancés sont utilisés pour produire des boîtiers de montres. Le matériau est préféré par les utilisateurs pour sa légèreté, sa résistance aux rayures, sa durabilité, son toucher doux et son confort à des températures froides par rapport aux boîtiers en métal.

 

La biocéramique, comme les implants dentaires et les os synthétiques, est un autre domaine prometteur. L'hydroxyapatite, le composant minéral naturel de l'os, a été fabriquée synthétiquement à partir d'un certain nombre de sources biologiques et chimiques et peut être transformée en matériaux céramiques. Les implants orthopédiques fabriqués à partir de ces matériaux se lient facilement aux os et aux autres tissus du corps sans rejet ni réactions inflammatoires. Pour cette raison, ils présentent un grand intérêt pour la délivrance de gènes et les échafaudages d'ingénierie tissulaire. La plupart des céramiques d'hydroxyapatite sont très poreuses et manquent de résistance mécanique et sont donc utilisées pour revêtir des dispositifs orthopédiques métalliques pour aider à former une liaison à l'os ou comme charges osseuses uniquement. Ils sont également utilisés comme charges pour les vis orthopédiques en plastique pour aider à réduire l'inflammation et augmenter l'absorption de ces matières plastiques. Des recherches sont en cours pour produire des matériaux céramiques d'hydroxyapatite nanocristallins solides et très denses pour les appareils orthopédiques de mise en charge, en remplaçant les métaux étrangers et les matériaux orthopédiques en plastique par un minéral osseux synthétique, mais naturel. En fin de compte, ces matériaux céramiques peuvent être utilisés comme substituts osseux ou avec l'incorporation de collagènes protéiques, ils peuvent être utilisés comme os synthétiques.

 

Céramique cristalline

Les matériaux céramiques cristallins ne se prêtent pas à une large gamme de traitements. Il existe principalement deux méthodes génériques de traitement - mettre la céramique dans la forme souhaitée, par réaction in situ, ou en «formant» des poudres dans la forme souhaitée, puis frittage pour former un corps solide. Les techniques de formage de la céramique comprennent le façonnage à la main (comprenant parfois un processus de rotation appelé "lancer"), le coulage en barbotine, le coulage en bande (utilisé pour fabriquer des condensateurs céramiques très fins, etc.), le moulage par injection, le pressage à sec et d'autres variantes._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ D'autres méthodes utilisent un hybride entre les deux approches.

 

Céramique non cristalline

Les céramiques non cristallines, étant des verres, sont formées à partir de masses fondues. Le verre est façonné lorsqu'il est complètement fondu, par coulée, ou lorsqu'il est dans un état de viscosité de type caramel, par des méthodes telles que le soufflage dans un moule. Si des traitements thermiques ultérieurs rendent ce verre partiellement cristallin, le matériau résultant est appelé vitrocéramique.

 

Les technologies de traitement des céramiques techniques dans lesquelles nos ingénieurs sont expérimentés sont :

• Mourir en appuyant sur

• Pressage à chaud

• Pressage isostatique

• Pressage isostatique à chaud

• Coulée en barbotine et coulée de drainage

• Coulée de bande

• Formage par extrusion

• Moulage par injection à basse pression

• Usinage vert

• Frittage & Cuisson

• Meulage au diamant

• Assemblages de Matériaux Céramiques tels que Assemblage Hermétique

• Opérations de fabrication secondaires sur la céramique telles que la métallisation, le placage, le revêtement, le glaçage, l'assemblage, le brasage, le brasage

 

Les technologies de traitement du verre que nous connaissons incluent :

• Presser et souffler / Souffler et souffler

• Soufflage de verre

• Formage de tubes et de tiges de verre

• Traitement du verre plat et du verre flotté

• Moulage de verre de précision

• Fabrication et test de composants optiques en verre (meulage, rodage, polissage)

• Procédés secondaires sur verre (comme la gravure, le polissage à la flamme, le polissage chimique…)

• Assemblage de composants en verre, assemblage, soudage, brasage, contact optique, fixation et durcissement d'époxy

 

Les capacités de test du produit incluent :

• Contrôle par ultrasons

• Inspection par ressuage visible et fluorescent

• Analyse aux rayons X

• Microscopie d'inspection visuelle conventionnelle

• Profilométrie, test de rugosité de surface

• Test de circularité et mesure de cylindricité

• Comparateurs optiques

• Machines de mesure tridimensionnelle (MMT) avec capacités multi-capteurs

• Test de couleur et différence de couleur, brillance, tests de voile

• Tests de performances électriques et électroniques (propriétés d'isolation… etc.)

• Essais mécaniques (Traction, Torsion, Compression…)

• Essais physiques et caractérisation (densité….etc.)

• Cyclisme environnemental, vieillissement, tests de choc thermique

• Essai de résistance à l'usure

• DRX

• Tests chimiques humides conventionnels (tels que les environnements corrosifs…..etc.) ainsi que les tests analytiques instrumentaux avancés.

 

Parmi les principaux matériaux céramiques dans lesquels nos ingénieurs sont expérimentés, citons :

• Alumine

• cordiérite

• Forstérite

• MSZ (Zircone stabilisée à la magnésie)

• Lave de catégorie "A"

• Mullite

• Stéatite

• YTZP (Zircone Yttria Stabilisé)

• ZTA (alumine trempée à la zircone)

• CSZ (Ceria Stabilisé Zircone)

• Céramique poreuse

• Carbures

• Nitrures

 

Si vous êtes principalement intéressé par nos capacités de fabrication plutôt que par nos capacités d'ingénierie, nous vous recommandons de visiter notre site de fabrication sur mesurehttp://www.agstech.net