Céramique non oxydée – nitrure de silicium (Si3N4)

Le matériau céramique pour applications extrêmes

Le nitrure de silicium (Si3N4) offre une excellente combinaison de propriétés de matériaux. Ce matériau céramique est comparable en légèreté au carbure de silicium (SiC) mais sa microstructure lui assure une excellente résistance au choc thermique et sa haute ténacité à la rupture le rend résistant aux impacts et aux chocs.

Bon à savoir:

Propriétés du nitrure de silicium (Si3N4)

  • Très faible densité (3,21 g/cm3)
  • Très haute ténacité à la fracture (7 MPam1/2)
  • Bonne résistance à la flexion (850 MPa)
  • Très bonne résistance aux chocs thermiques: paramètres de contrainte thermique élevés (569 K)
  • Température d'exploitation maximale en atmosphère oxydante: 1300°C
  • Température d'exploitation maximale en atmosphère neutre: 1600°C

Sa microstructure est faite de cristaux de forme allongée qui s'entrelacent en formant des micro-barres. Une application où sa combinaison de propriétés s'est avérée particulièrement utile est l'usinage de fonte grise ou de fonte avec inserts en céramique. Contrairement aux métaux durs ou autres matériaux de coupe, le processus d'usinage peut se réaliser avec des inserts en céramique à une vitesse maximale sans utiliser de lubrifiants de refroidissement. La combinaison des bonnes propriétés tribologiques et de l'excellente ténacité à la rupture prédestinent la céramique à nitrure de silicium aux applications sous forme de galets et d'éléments roulants tels qu'ils sont utilisés dans l'éclairage et les paliers de haute précision, les gros outils de formage de céramique et les composants automobiles soumis à de fortes contraintes. Et la bonne résistance aux chocs thermiques et aux températures élevées est exploitée dans les processus de soudage.