CONTROLE QUALITÉ
MATÉRIAUX CÉRAMIQUES

Les céramiques techniques présentent des propriétés physiques diverses qui offrent des solutions adaptées là où les matériaux métalliques et les polymères peuvent être inopérants.

Parmi ces propriétés, les plus importantes sont les suivantes :
• Propriétés mécaniques : leur dureté extrême leur confère une très bonne résistance à l’usure, à l’abrasion et à la compression,
• Propriétés thermiques : résistance aux très hautes températures (jusqu’à 2000°C), les céramiques sont les matériaux réfractaires par excellence.
• Propriétés électriques : certaines céramiques sont d’excellents isolants électriques et d’autres, au contraire, sont des (supra)conducteurs.
• Propriétés chimiques : certains de ces matériaux possèdent une inertie chimique, une biocompatibilité et une étanchéité au vide.
• Propriétés optiques : certaines céramiques transparentes possèdent des propriétés optiques exceptionnelles (dans le visible, l’IR, ou l’UV).

=> Toutes ces propriétés font des céramiques techniques des matériaux remarquables qui trouvent de très nombreuses applications industrielles :

Le secteur de l’électronique représente 70 à 75% du chiffre d’affaire mondial des céramiques techniques. Leurs diverses compositions et propriétés d’usage permettent aux céramiques électroniques d’avoir des utilisations variées : isolations électriques (Al2O3, SiO2, MgO, …), semi-conducteurs (SiC, Cu2O, TiO2, …), conducteurs électriques (ReO2, MoSi2 LaB6, …) ou encore céramiques magnétiques (Fe3O4, NiFe2O4, …).

Le secteur médical emploie aussi des céramiques qui sont communément appelées « biocéramiques ». Elles sont utilisées dans les instruments et systèmes médicaux, dans le domaine de la chirurgie reconstructrice (prothèses, implants, substitut osseux, …) et dans le domaine dentaire (implants, bridges, …). L’alumine (Al2O3) et la zircone (ZrO2) sont les céramiques les plus répandues du fait de leur densité, pureté, de leurs qualités tribologiques et de leurs résistances mécaniques.

Les céramiques techniques sont couramment utilisées en tant que filtres ou membranes dans le domaine de l’énergie et de l’environnement. Des filtres à particules ou encore des pots catalytiques (pouvant présenter une structure en nid d’abeilles) sont en céramiques et permettent de filtrer et/ ou de dégrader les polluants des gaz (SiC souvent utilisé pour sa conductivité thermique mais aussi Al2O3, CeO2, ZrO2 sur lesquelles sont déposés des métaux nobles dans le cas particulier des pots catalytiques). Des céramiques sont également employées en tant que combustibles dans le domaine nucléaire (UO2, PuO2, …).

L’utilisation des composants céramiques dans le secteur de la télécommunication s’est imposée notamment grâce à leurs propriétés de résistance à leur environnement et aux contraintes auxquelles ils sont soumis (humidité, vibrations, variations de températures, …).

Dans le secteur de l’aéronautique et du spatial, les céramiques techniques trouvent également une multitude d’applications (aubes de turbines, miroirs de télescope, capteurs, chambre de combustion, moteurs, …)

Dans le but de compenser leur fragilité, les céramiques peuvent être employées au sein de matériaux composites. Les céramiques composent généralement la matrice dans laquelle est incorporé un ensemble de fibres (de verre, de carbone, de carbure de silicium, …) appelé renfort. Ces composites se nomment « composites à matrice céramique » CMC.