Céramique

Pages: 8 (1759 mots) Publié le: 29 décembre 2011
Céramiques
Thermal Coatings

Histoire
• Applications datent de l’antiquité - faïence, poterie, produits d’argile, briques, etc… d argile, • Usages modernes: verres transparents, verres structuraux, réfractaires • Usages Avancés : revêtements à barrière thermique, céramiques structurales, composite de blindage, électronique, céramiques-verres • Céramiques peuvent être amorphes ou cristallines• Structure atomique contient des liaisons Ioniques fortes

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Définitions
• Un composé d’éléments métalliques et non métalliques, pour lesquels la liaison inter atomique est essentiellement ionique. ionique • Elles tendent à être des oxydes, carbures, etc…d’éléments métalliques. • Les propriétés mécaniques sont généralement bonnes : haute résistance, surtout à haute température. t t h t t é t• Mais, leur ductilité est faible voire nulle,et une très faible résistance aux chocs.

Céramiques cristallines
• Comme pour les plastiques, les céramiques amorphes tendent à être transparentes • Les céramiques structurales tendent à être cristallines et ont une résistance plus élevée, et une stabilité à haute température
Structure AX AX AX AX2 ABX3 AB2X4 Structure des Anions FCC Simple CubicFCC Simple Cubic FCC FCC Exemples NaCl, MgO, FeO CsCl ZnS, SiC CaF2, UO2, ThO2 BaTiO3, SrZrO3 MgAl2O4, FeAl2O4

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Structure AX- CsCl
• ClNote: ce n est pas n’est une structure CC.

Cs+

Cristal cubique simple

Structure AX- NaCl

2- FCC :Mailles interpénétrées

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Carbone
• Carbone pur a plusieurs formes avec de larges propriétés. Il existe aussi à l’état l état amorphe. • Diamant: similaire à la structure de ZnS • Graphite est considéré comme une céramique cristalline • C60, est une nouvelle forme découverte avec des propriétés intéressantes.

Diamant
• Structure cristalline de type AX similaire à ZnS ZnS. • Chaque atome de carbone est lié covalement à 4 atomes de C dans une structure cubique de type diamant. • Le matériau est transparent et extrêmement dur ( e até auatu e e plus dur) durable. (le matériau naturel le p us du ) et du ab e • Dans des applications d’ingénierie, forme naturelle ou industrielle (moins chère) est utilisée comme abrasifs, indenteurs, et revêtements (spécialement films fins) pour une variété d’applications.

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Graphite
• Couches d’atomes de C de liaisons covalentes et arrangés en h l t t é hexagonal l • Entre les couches :liaisons faibles de type Van der Waals permettant un glissement facile • Très bon comme lubrifiant sec, relativement très résistant aux températures élevées, grande conductivité électrique et thermique, faible expansion thermique, résistant aux chocs thermiques, et bonne usinabilité. • Utilisation : électrodes, éléments de chauffage, creusets, moules, nez de fusée,…

Fullerène, C60
• FormeMoléculaire du carbone Avec une structure creuse sphérique qui ressemble à un ballon de football • Nommée aussi buckyballes au nom de R. Buckminister Fuller, qui a découvert le dome Géodésique en 1985.

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Fullerène, C60
• A l’état solide cristallin, les molécules C60 se réunissent dans une cellule CFC avec un paramètre de maille a=1.41 nm. • La densité de l’état solide avoisine 1.65 g/cm3 et estrelativement mou et nonconducteur vu qu’il ne possède pas d’électrons libres.

a=1.41 nm

Propriétés des Buckyballes
• Quand les anions métalliques alcalins, principalement K+, sont dans la structure (habituellement 3 par molécule de C60), le matériau moléculaire résultant (K3C60) présente les caractéristiques d’un métal. En réalité, K3C60 est considéré comme le premier métal moléculaire jamaisrencontré. • Les buckyballes K3C60 et les and matériaux moléculaires similaires sont devenus super conducteurs (pratiquement aucune résistance électrique) à environ 18K (relativement une température élevée pour ce phénomène) • Applications : consommation basse puissance, basse pollution (nanotubes), magnétisme, et appareils de propulsion pour les systèmes de de transport des molécules...
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