Introduction aux céramiques et aux réfractaires
Produits fabriqués à partir de matériaux fibreux réfractaires - source (images Shutterstock)
Céramiques réfractaires Les réfractaires sont un type particulier de matériau céramique doté d'excellentes propriétés d'absorption thermique. D'autres types de réfractaires présentent une grande résistance à la corrosion. Cette combinaison impressionnante de propriétés en fait un choix idéal pour les procédés industriels ou les applications mécaniques impliquant des températures extrêmement élevées.
Images de poterie en céramique - Shutterstock
Une autre qualité de matériaux réfractaires Leur tolérance aux produits chimiques est leur caractéristique idéale pour les applications industrielles impliquant l'utilisation de produits chimiques, éliminant ainsi tout risque de corrosion.
Image montrant un four à haute température - (source : image Shutterstock)
Certains types de céramiques ont néanmoins été largement utilisés dans la fabrication de produits électroniques. Des composants critiques, tels que les transistors, les diodes et les résistances, sont fabriqués à partir de ces matériaux. réfractaires en céramiqueGrâce à leurs caractéristiques supraconductrices ou semi-conductrices, ils constituent un excellent choix pour une utilisation dans les gadgets électroniques.
De quoi sont faites les céramiques réfractaires ?
Céramiques réfractaires sont fabriqués à partir de minéraux naturels qui sont généralement inorganiques et non métalliques.
L'oxyde d'aluminium est l'un des ingrédients utilisés dans la fabrication des réfractaires - Sutterstock
Les principales matières premières utilisées dans la fabrication des réfractaires sont :
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Magnésium
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Aluminium
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oxydes de silicium
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Zirconium
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Calcium
Les réfractaires sont également fabriqués à partir de matériaux non oxydés, tels que :
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Nitrites
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carbures
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Silicates
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Borures
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Graphite.
Un autre point important à noter est que le type de matériau utilisé pour fabriquer un produit réfractaire détermine son application. Par exemple, un produit réfractaire fabriqué à partir d'un granulat minéral thermiquement stable peut être utilisé dans un haut fourneau.
De la même manière, céramiques réfractives Les composants fabriqués à partir de composants moins réactifs aux produits chimiques sont généralement utilisés dans les procédés industriels. Cela permet d'éliminer tout risque de corrosion des composants critiques des équipements industriels.
Catégories de réfractaires
Réfractaires sont classés en deux catégories principalesLa première catégorie se compose de fibres céramiques réfractaires aux formes ou compositions préformées et non formées. La seconde catégorie comprend celles qui présentent une forte capacité d'absorption thermique. Cette qualité en fait un choix idéal pour la fabrication de matériaux isolants.
Image montrant des réfractaires aux formes préformées - Shutterstock
Réfractaires en céramique Ils se présentent sous différentes formes et tailles selon leur utilisation. Certains sont moulés ou pressés pour les sols ou les murs de salle de bain. D'autres sont fabriqués avec des formes emboîtables ou en forme de coins pour être utilisés dans les pièces internes des fours ou chaudières à températures extrêmes.
Matériaux céramiques réfractifs Ils existent dans des formes, des designs et des tailles variés. Certains sont de petite taille, adaptés aux espaces restreints. D'autres sont si imposants qu'ils peuvent peser plusieurs kilos.
Classifications des réfractaires
Les réfractaires sont généralement classés en deux formes principales, à savoir les formes façonnées et les formes non façonnées.
Briques réfractaires - Image Shutterstock
Les briques réfractaires, généralement appelées façonnées, se présentent sous des formes définies, tandis que les briques non façonnées sont appelées monolithiques.
Les réfractaires façonnés
Le terme « réfractaire façonné » désigne un type de réfractaire de forme définie et fixe. On les appelle généralement briques, mais on en trouve également sous deux variantes : formes spéciales et formes standard.
Les fabricants de réfractaires fournissent aux utilisateurs des réfractaires de forme standard pour une utilisation dans des fours de même forme. À l'inverse, des réfractaires de forme spéciale sont spécifiquement conçus pour être utilisés dans des fours spécifiques.
Il est important de noter que les réfractaires façonnés sont pour la plupart pressés mécaniquement, ce qui leur confère une grande uniformité de propriétés. Cependant, les réfractaires de forme spéciale sont généralement moulés à la main et présentent donc généralement de légères variations de propriétés.
Les réfractaires non façonnés
Comme leur nom l'indique, les réfractaires non façonnés se présentent souvent sous une forme indéfinie. Ils ne sont généralement façonnés qu'au moment de leur application. Ils sont généralement utilisés pour la formation de revêtements sans joints et sont appelés réfractaires monolithiques.
Les réfractaires non façonnés sont subdivisés en groupes plus petits, qui comprennent les suivants :
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Mortiers
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Moulables
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Réfractaires plastiques
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Mélanges à compacter
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Mélanges de gunning, etc.
Les 2 principaux types de réfractaires
Les réfractaires sont classés en deux principaux types : les réfractaires denses et les réfractaires isolants. Les réfractaires haute température, comme les briques réfractaires, sont considérés comme haute densité. Ils offrent une résistance quasi parfaite dans des environnements d'exploitation extrêmes, par exemple dans des matériaux de composition chimique variée, des gaz ou des fumées.
Image montrant des briques réfractaires - (source : Sutterstock)
Les réfractaires isolants, quant à eux, présentent une densité plus faible, offrant ainsi de meilleures propriétés isolantes. De plus, ils offrent une meilleure résistance à la corrosion et aux réactions chimiques. La plupart d'entre eux sont utilisés dans les procédés industriels chimiques pour prévenir la corrosion.
Lors du choix d'un réfractaire, tenez compte de ces facteurs
Comme mentionné dans l'article, les réfractaires se présentent sous différentes formes et types selon l'application. Si vous envisagez d'utiliser un produit réfractaire particulier, vous devez tenir compte des facteurs suivants :
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Nature de la demande – Il est important de bien comprendre le type d'application pour laquelle vous souhaitez utiliser le réfractaire. Sera-t-il utilisé dans un four à très haute température ? Ou dans un environnement hautement corrosif ?
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La charge structurelle - Il s'agit également d'un facteur important à prendre en compte lors du choix du type de réfractaire à utiliser. La charge structurelle correspond à la limite de poids qu'un matériau réfractaire donné peut supporter sans être endommagé.
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Sa porosité – La porosité d'un réfractaire désigne les espaces ouverts ou pores. Elle influence son comportement physique lorsqu'il est soumis à des contraintes.
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Le coût du réfractaire – Le coût est un autre facteur important à prendre en compte lors du choix d’un réfractaire.
En conclusion
Cet article vous a présenté les réfractaires, leurs différents types et leurs utilisations dans différents secteurs. Voici un récapitulatif des principaux points abordés :
Céramiques réfractaires Ils se présentent sous différents types et formes, selon les applications prévues. Par exemple, vous trouverez matériaux céramiques réfractifs Les réfractaires résistants à la corrosion, quant à eux, sont utilisés dans les environnements industriels hautement corrosifs.
Le choix du type de produit réfractif doit toujours être guidé par l'application ou l'usage prévu. Si votre secteur d'activité implique des procédés de chauffage à haute température, alors l'absorption thermique céramiques réfractaires serait l'option parfaite.