Le carbure de silicium (\u00e9galement appel\u00e9 carborundum) est un mat\u00e9riau c\u00e9ramique de pointe. Bien qu'il existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel sous la forme d'un min\u00e9ral extr\u00eamement rare, la moissanite, la majeure partie de la production de carbure de silicium (carborundum) se pr\u00e9sente sous forme de poudre ou de grains pouvant \u00eatre agglom\u00e9r\u00e9s pour former des structures c\u00e9ramiques r\u00e9sistantes et durables.<\/p>\n
Le SiC est produit dans un four \u00e0 r\u00e9sistance \u00e9lectrique par fusion de mati\u00e8res premi\u00e8res telles que le sable de quartz et des sources de carbone comme le coke de p\u00e9trole, ce qui donne lieu \u00e0 une r\u00e9action \u00e9lectrochimique produisant des cristaux de couleur verte et noire.<\/p>\n
Le carbure de silicium (SiC) est un compos\u00e9 cristallin synth\u00e9tique extr\u00eamement dur, compos\u00e9 de silicium et de carbone, dont la formule chimique est SiC. Produit pour la premi\u00e8re fois \u00e0 des fins commerciales en 1893 pour servir d'abrasif de meulage et de d\u00e9coupe, le SiC est aujourd'hui l'un des mat\u00e9riaux naturels et artificiels les plus durs qui soient, dot\u00e9 d'une excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, d'une inertie chimique vis-\u00e0-vis des acides et des alcalis, de propri\u00e9t\u00e9s thermiques remarquables ainsi que d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance \u00e0 l'usure.<\/p>\n
Henri Moissan, en France, et Edward G. Acheson, aux \u00c9tats-Unis, ont d\u00e9couvert le carborundum ind\u00e9pendamment l'un de l'autre \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e0 la m\u00eame \u00e9poque ; ils ont mis au point des proc\u00e9d\u00e9s permettant de le fabriquer \u00e0 partir de sable siliceux et de coke de charbon, et lui ont donn\u00e9 son nom commercial : Carborundum.<\/p>\n
Les m\u00e9thodes modernes de production de carbure de silicium utilis\u00e9es dans les industries des abrasifs, de la m\u00e9tallurgie et des r\u00e9fractaires s'inspirent de la technique originale d'Acheson pour la fabrication de lingots de carbure de silicium destin\u00e9s \u00e0 diverses applications industrielles. Un m\u00e9lange de sable de silice brut et de coke finement broy\u00e9 est introduit dans un four \u00e0 r\u00e9sistance \u00e9lectrique, \u00e0 proximit\u00e9 d'un conducteur en graphite, o\u00f9 il est soumis \u00e0 un courant \u00e9lectrique ; ce qui provoque une r\u00e9action chimique produisant du carbure de silicium ainsi que du dioxyde de carbone gazeux, ce qui donne un lingot qui doit ensuite \u00eatre d\u00e9coup\u00e9 en sections et tri\u00e9 en fonction de la taille des grains avant d'\u00eatre trait\u00e9 par d\u00e9coupe, puis tri\u00e9 \u00e0 nouveau une fois refroidi, avant d'\u00eatre d\u00e9coup\u00e9 pour une utilisation ult\u00e9rieure ou une r\u00e9utilisation dans un autre four de production de lingots.<\/p>\n
La chimie et la cristallographie jouent un r\u00f4le essentiel dans la d\u00e9finition de la qualit\u00e9 et des applications des grains et des poudres finis. La taille des grains varie g\u00e9n\u00e9ralement entre un microm\u00e8tre et plusieurs millim\u00e8tres ; les m\u00e9thodes de production vont de la liaison auto-adh\u00e9sive (utilisant des formes Si+C pour assembler les grains entre eux) \u00e0 la liaison au silicium pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature ou les utilisations c\u00e9ramiques et m\u00e9tallurgiques.<\/p>\n
Le carbure de silicium (SiC) est une substance insoluble dans l'eau, l'alcool et les acides. Plus dense que les mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques mais plus l\u00e9ger que de nombreux m\u00e9taux, sa couleur et son aspect varient en fonction de son degr\u00e9 de puret\u00e9.<\/p>\n
La moissanite est un min\u00e9ral pr\u00e9sent \u00e0 l'\u00e9tat naturel en petites quantit\u00e9s dans le sol ; cependant, la majeure partie du graphite produit aujourd'hui est synth\u00e9tique et obtenue par broyage de carbone et de sable siliceux dans un four \u00e0 graphite de type Acheson, \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es atteignant 2 550 \u00b0C (4 530 \u00b0F).<\/p>\n
Le carbure de silicium brut se distingue de ses homologues par sa duret\u00e9 (duret\u00e9 de Mohs > 9), ce qui en fait l'un des mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires les plus durs, dot\u00e9 d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance \u00e0 l'usure. De plus, il est chimiquement inerte face aux alcalis et aux acides, \u00e0 l\u2019exception de l\u2019acide fluorhydrique, et pr\u00e9sente des intensit\u00e9s de champ \u00e9lectrique de claquage tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es ainsi que de bonnes propri\u00e9t\u00e9s de conductivit\u00e9 thermique.<\/p>\n
L\u2019une des principales caract\u00e9ristiques du SiC est sa r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019oxydation, qui lui permet de fonctionner dans des environnements difficiles. Le SiC pr\u00e9sente l\u2019un des taux d\u2019oxydation les plus faibles parmi tous les carbures m\u00e9talliques et m\u00eame parmi la plupart des oxydes r\u00e9fractaires ; de plus, c\u2019est un semi-conducteur \u00e0 large bande interdite, ce qui signifie que les \u00e9lectrons ont besoin de moins d\u2019\u00e9nergie pour passer de la bande de conduction \u00e0 la bande de valence ; cette caract\u00e9ristique permet au SiC de fonctionner \u00e0 des tensions et des fr\u00e9quences de commutation plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n
Le carbure de silicium est un mat\u00e9riau exceptionnel pour les applications m\u00e9caniques en raison de sa r\u00e9sistance et de sa durabilit\u00e9 exceptionnelles. Il pr\u00e9sente une grande t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture \u2013 qui mesure la r\u00e9sistance \u00e0 la propagation des fissures \u2013, ainsi qu'un module de Young et une r\u00e9sistance \u00e0 la flexion \u00e9lev\u00e9s, tout en affichant une faible dilatation thermique \u00e0 des temp\u00e9ratures pouvant atteindre 1 600 \u00b0C.<\/p>\n
Les proc\u00e9d\u00e9s de fusion utilis\u00e9s pour produire du carbure de silicium brut permettent d'obtenir un lingot qui peut \u00eatre moul\u00e9 sous diff\u00e9rentes formes \u00e0 l'aide de techniques de moulage dites \u00ab moulage r\u00e9fractaire \u00bb ou \u00ab rev\u00eatement r\u00e9fractaire \u00bb, telles que le graphite, afin de le prot\u00e9ger pendant la r\u00e9action de fusion et de le pr\u00e9server de l'exposition \u00e0 la chaleur au cours de ces r\u00e9actions. La coul\u00e9e r\u00e9fractaire trouve de nombreuses applications, notamment dans les rev\u00eatements de fours industriels, les pi\u00e8ces r\u00e9sistantes \u00e0 l\u2019usure pour les pompes et les substrats semi-conducteurs pour les diodes \u00e9lectroluminescentes (LED).<\/p>\n
Le carbure de silicium se distingue des autres mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques par le fait qu\u2019il est produit dans une grande vari\u00e9t\u00e9 de tailles de grains et de compositions, ce qui permet \u00e0 ses fabricants d\u2019obtenir plus facilement les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques souhait\u00e9es. La qualit\u00e9 d\u2019un produit fini d\u00e9pend de facteurs tels que le rapport entre la teneur en Si et celle en C, les proc\u00e9d\u00e9s de broyage et de calibrage, ainsi que le type de proc\u00e9d\u00e9 de frittage utilis\u00e9 ; Washington Mills utilise divers \u00e9quipements de concassage, de broyage et de criblage afin de produire des grains et des poudres de carbure de silicium bruts sp\u00e9cialement adapt\u00e9s aux exigences de ses clients.<\/p>\n
La structure atomique du carbure de silicium est constitu\u00e9e de pyramides \u00e0 quatre faces form\u00e9es d\u2019atomes de silicium et de carbone li\u00e9s entre eux par de solides liaisons covalentes au sein de son r\u00e9seau cristallin, ce qui lui conf\u00e8re des propri\u00e9t\u00e9s exceptionnelles dans divers environnements. Par exemple, il ne subit aucune attaque de la part des alcalis ou des sels basiques jusqu\u2019\u00e0 800 \u00b0C et r\u00e9siste \u00e0 l\u2019oxydation interne \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n
Le carbure de silicium a de nombreuses applications. On le retrouve dans des domaines aussi vari\u00e9s que les abrasifs, les r\u00e9fractaires de pointe et les mati\u00e8res premi\u00e8res m\u00e9tallurgiques, gr\u00e2ce \u00e0 sa solidit\u00e9, sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, sa tol\u00e9rance aux hautes temp\u00e9ratures et son faible coefficient de dilatation thermique. De plus, le carbure de silicium peut m\u00eame servir de support de catalyseur en raison de son interaction avec l'oxyg\u00e8ne et les compos\u00e9s alcalins.<\/p>\n
Edward Acheson, de la soci\u00e9t\u00e9 Carborundum, filiale d\u2019Edison, a mis au point la m\u00e9thode la plus r\u00e9pandue pour produire du carbure de silicium brut : son proc\u00e9d\u00e9 de fusion. Cette m\u00e9thode de production consiste \u00e0 placer du sable siliceux et des particules de carbone dans un four \u00e9lectrique \u00e0 r\u00e9sistance en graphite, dans lequel un courant \u00e9lectrique circule \u00e0 travers des conducteurs en carbone, avant de chauffer le tout \u00e0 2 200 degr\u00e9s Celsius pour obtenir des lingots de carbure de silicium.<\/p>\n
Washington Mills utilise le proc\u00e9d\u00e9 traditionnel d'Acheson pour fabriquer du carbure de silicium fondu brut destin\u00e9 aux industries des abrasifs, de la m\u00e9tallurgie et des r\u00e9fractaires de pointe. Nos \u00e9quipements de concassage, de broyage et de tamisage garantissent que la granulom\u00e9trie des particules respecte les sp\u00e9cifications du proc\u00e9d\u00e9, permettant ainsi d\u2019obtenir des granulom\u00e9tries standard FEPA\/ANSI ainsi que des gammes de granulom\u00e9trie sur mesure avec des densit\u00e9s et des compositions chimiques personnalis\u00e9es \u2013 et surtout, nous proposons des granulom\u00e9tries standard issues de ces gammes, conformes aux dimensions FEPA et ANSI !<\/p>\n
Le carbure de silicium brut, plus commun\u00e9ment appel\u00e9 \u00ab moissanite \u00bb, pr\u00e9sente des qualit\u00e9s abrasives exceptionnelles et peut \u00eatre utilis\u00e9 pour fabriquer des outils de coupe, des meules et des plaquettes en carbure de tungst\u00e8ne. De plus, gr\u00e2ce \u00e0 son excellente r\u00e9sistance \u00e0 la temp\u00e9rature et \u00e0 la corrosion, il constitue un excellent mat\u00e9riau r\u00e9fractaire dans la production d'acier ; et gr\u00e2ce \u00e0 son faible coefficient de dilatation, il pr\u00e9sente des propri\u00e9t\u00e9s d'isolation ainsi que de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique \u2013 des caract\u00e9ristiques id\u00e9ales pour la fabrication de ces outils ou inserts.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (also referred to as carborundum) is an advanced ceramic material. While naturally found as the extremely rare mineral moissanite, most Silicon Carbide (Carborundum) production occurs as powder or grains that can be bound together into tough and durable ceramic structures. SiC is produced through an electric resistance furnace by melting raw materials such… Lire la suite \u00bbQu'est-ce que le carbure de silicium ?<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-326","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/326","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=326"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/326\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":327,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/326\/revisions\/327"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=326"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=326"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=326"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}