Catégorie : Applications & Solutions

Retrouvez l’enregistrement de la présentation qui s’est tenue lors des Journées de la Formulation 2022 de la Société Chimique de France. L’adaptation de la formulation des charges minérales afin de préserver, valoriser et recycler les ressources était au centre des sujets abordés cette année là. Dans le cadre des conférences sur la thématique ‘formulation et cyle de vie’, notre chef de projet R&D Livia Marra  a présenté :

La suspension d’alumine comme variable d’ajustement pour les composites ox-ox

Les CMCs (composites à matrice céramique) sont essentiellement utilisés dans les secteurs de l’industrie spatiale et de l’aéronautique militaire. Ceux-ci sont résistants à la température, notamment par rapport au PMC plus classiques et chimiquement très stables. L’utilisation de CMC permet d’envisager l’allègement des structures et permet l’augmentation des températures limites d’utilisations; améliorant ainsi les performances tout en diminuant la consommation énergétique.

Le composite Ox-Ox est constitué d’un tissu composé de fibres de diamètre moyen 10μm dont la composition peut-être en silice, en alumine, ou en mullite et d’une matrice céramique en alumine, mullite ou autres compositions céramiques réfractaires.

La matrice représente généralement 50% du volume du composite. Les paramètres clés pour constituer une matrice de qualité sont :
• Des grains très fins (<1 μm)
• Une température de densification la plus faible possible
• Une porosité contrôlée pour une avoir de bonnes performances mécaniques

Pour répondre aux besoins de cette application Baikowski développe des poudres et des suspensions.
L’intérêt d’utiliser une suspension est d’avoir un produit prêt à l’emploi et optimisé pour son utilisation.
La composition des suspensions peut être ajustée avec différents oxydes tels que des alumines de haute pureté, des spinelles, du grenats (YAG), de la mullite ou bien encore de la zircone. La qualité des suspensions développées est aussi adaptée en fonction des besoins et des applications des clients en ajustant notamment la taille des particules, le taux de charge, le pH.
Une présentation de quelques suspensions et des applications qui en découlent permet de mettre en avant des exemples concrets.

Découvrir nos solutions pour CMC oxyde-oxyde

A quoi sert une nanocharge céramique ?

Les nanocharges céramiques sont des nanoparticules minérales intégrées dans une matrice aux matériaux divers (polymères, résines, métaux…). Les nanocharges dites « classiques » servent à baisser le coût d’un matériau en remplaçant une matière à valeur élevée, mais pas seulement. En effet, les nanocharges céramiques présentent l’avantage considérable de renforcer les propriétés physiques de la matrice, et notamment ses propriétés mécaniques, optiques et thermiques.

Par ailleurs, il existe un nouveau type de nanocharges, conçu pour des produits à haute performance. Ce sont les dispersions de nanoparticules non-agglomérées.

Propriétés des nanocharges céramiques innovantes

Les nanoparticules non-agglomérées dispersées dans différents milieux apportent des propriétés critiques :

• Un taux de charge élevé
• Une haute transmittance
• Une faible viscosité.

Mathym® et Baikowski® produisent différentes nanoparticules céramiques, qui peuvent être utilisées en tant que nanocharges. Voici quelques exemples parmi lesquels les nano-dispersions d’alumine de haute pureté (Al2O3), de cérine (CeO2) et de zircone (ZrO2), le produit zilight® de chez Mathym :

Les nanoparticules sont non-agglomérées et fournies sous forme de suspensions. On les retrouve souvent sous le nom de nano-dispersions. Bien dispersées, ces nanoparticules utilisées en tant que charges permettent de résoudre des paradoxes :

• Radio-opacité / Haute transmittance, notamment pour le produit YbF3 de Mathym, alias filyxio®.
• Basse température de frittage / Haute densité de la céramique
• Haut indice de réfraction / Faible diffusion de la lumière

Ainsi, ces propriétés trouvent leurs applications dans les secteurs du médical, des céramiques techniques, de l’électronique, de l’optronique…

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