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Céramique industrielle
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(http://fr.wikipedia.org/wiki/Céramique_industrielle)


Préface

La céramique industrielle est une branche de la céramique destinée à ses applications industrielles, par opposition aux créations artisanales (poterie) ou artistiques (céramique d'art) ou porcelaine.

Définition des céramiques

  La société américaine ASTM (American Society for Testing and Materials) définit une céramique comme:
«un article ayant un corps vitrifié ou non, de structure cristalline ou partiellement cristalline, ou de verre, dont le corps est formé de substances essentiellement inorganiques et non métalliques, et qui est formé par une masse en fusion qui se solidifie en se refroidissant, ou qui est formé et porté à maturité, en même temps ou ultérieurement, par l'action de la chaleur».
  Il faut donc bien parler ici des céramiques, et non pas de la céramique.
  Les céramiques industrielles entrent dans trois catégories différentes:
  Chacune de ces catégories possède des propriétés particulières.

Propriétés des céramiquess

  Propriétés mécaniques
  Les objets en céramique possèdent généralement une grande résistance mécanique, une faible densité, une forte dureté et une résistance élévée à l'usure. Cependant, de petites imperfections dans la céramique peuvent rendre ces matériaux fragiles.
  Les céramiques gardent leur solidité même à des températures très élevées, résistent aux chocs thermiques et ont une forte résistance au vieillissement et aux agressions climatiques ou chimiques. Elles ont généralement une conductivité thermique faible. Elles sont opaques (céramiques cristallines) ou translucides (verres amorphes).
  Propriétés électriques
  Les céramiques sont d'excellent isolants électriques. Dans certaines conditions, comme des températures extrêmement basses, certaines céramiques deviennent des supraconducteurs.
  Caractéristiques environnementales
  De part leur caractère de matériau neutre et amorphe, les céramiques sont sans danger pour l'homme et pour l'environnement. Elles sont entre autres utilisées pour les équipements sanitaires, médicaux ou alimentaires.

Utilisations

  
Leur faible conductivité thermique font qu'elles sont utilisées comme isolants thermiques ou matériaux réfractaires, comme par exemple dans les tuiles du bouclier thermique des navettes spatiales ou dans l'aviation, pour recouvrir par exemple la structure métallique des aubes des turbines.
  Dans les années 1980, l'entreprise Toyota a mis au point un moteur en céramique pouvant supporter une température supérieure à 3 300°C. Ce type de moteur n'a pas besoin d'être refroidi, il permet un gain de rendement et de poids très important par rapport aux moteurs à explosion classiques. Cependant, il n'est pas produit en grande série du fait de nombreuses difficultés industrielles (notamment du fait du degré de pureté nécessaire).
  Les propriétés optiques de certaines céramiques permettent leur utilisation dans les lampes à vapeur métallique, dans des lasers, ainsi que dans des détecteurs infrarouge. Leur inertie chimique et leur bio-compatibilité en font des candidats valables pour les prothèses chirurgicales et dentaires. Les propriétés des céramiques peuvent également être utilisées pour réduire les frottements entre pièces mécaniques (roulements à billes céramiques par exemple) ou encore détecter des gaz, de l'humidité, agir comme catalyseur ou réaliser des électrodes.

Exemples de matériaux céramiques

  
Pour les applications dans les domaines du frottement et de l'usure, voir le chapitre détaillé du Wikilivre de tribologie consacré aux matériaux utilisables pour le frottement.

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