Quels sont les avantages et les inconvénients du carbure de silicium par rapport au nitrure de silicium, à l'oxyde d'aluminium et à la zircone ?

Le plus grand inconvénient decarbure de siliciumC'est qu'il est difficile à fritter !
Le nitrure de silicium est plus cher !

La transformation de phase et l'effet de durcissement de la zircone sont instables et parfois efficaces. Une fois ce problème résolu, ce n'est pas seulement la zircone, mais tout le domaine de la céramique qui pourrait connaître une avancée majeure !

L'alumine est plus courante et moins chère, et présente une bonne résistance à la température.
La zircone présente une meilleure résistance à l'usure et à des températures plus élevées que l'alumine, mais sa résistance aux chocs thermiques est inférieure à celle de l'alumine.
Le nitrure de silicium possède de bonnes propriétés générales telles que la résistance à l'usure et aux chocs thermiques, mais sa température d'utilisation est inférieure à celle des deux autres. C'est le plus cher.
Les céramiques d'alumine comptent parmi les premiers matériaux céramiques utilisés. Leur prix abordable, leurs performances stables et la diversité des produits proposés expliquent leur position dominante sur le marché. Il suffit de comparer les deux derniers points pour s'en convaincre.

Elle est principalement comparée en termes de performance et de prix. Elle s'avère alors rentable du point de vue du marché.
En termes de prix, l'alumine est la moins chère, et son procédé de fabrication en poudre est également très abouti. Les deux autres matériaux présentent des inconvénients majeurs à cet égard, ce qui constitue un frein important à leur développement.
En termes de performances, les propriétés mécaniques telles que la résistance et la ténacité du nitrure de silicium et de la zircone sont bien supérieures à celles de l'alumine. Le rapport coût-efficacité semble satisfaisant, mais en réalité, de nombreux problèmes subsistent.
Du point de vue de la zircone, sa grande ténacité est due à la présence de stabilisateurs, mais cette ténacité est fragile. Par exemple, si un dispositif en zircone est exposé à l'air pendant un certain temps, il perd de sa stabilité et ses performances chutent fortement, voire il se fissure ! De plus, l'absence de phase métastable à haute température explique la perte de sa ténacité. Par conséquent, son utilisation à haute et à température ambiante limite considérablement son développement. Il convient de préciser que ce marché est le plus restreint des trois.
En parlant de nitrure de silicium, il a également été une céramique populaire au cours des deux dernières décennies, mais son processus de préparation du produit fini est également plus compliqué que celui de l'alumine, qui est bien meilleure que la zircone, mais n'est toujours pas aussi performante que l'alumine.


Date de publication : 26 décembre 2019
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