MATÉRIEL

Le carbure de silicium (SiC), également appelé carborundum, est fabriqué à partir de sable de quartz, de coke de pétrole (ou de charbon), de copeaux de bois (nécessaires à la production de carbure de silicium vert), etc. On trouve également du carbure de silicium à l'état naturel dans le mûrier. Parmi les matières premières réfractaires de haute technologie non oxydes actuelles, telles que le carbone, l'azote et le bore, le carbure de silicium est l'un des matériaux les plus utilisés et les plus économiques. Il peut être qualifié de « sable d'acier doré » ou de « sable réfractaire ». Actuellement, la production industrielle chinoise de carbure de silicium se divise en carbure de silicium noir et carbure de silicium vert, tous deux constitués de cristaux hexagonaux d'une proportion de 3,20 à 3,25 et d'une microdureté de 2 840 à 3 320 kg/m².

Les produits en carbure de silicium se classent en de nombreuses catégories selon leurs applications. Leur utilisation est généralement plus fréquente dans le domaine mécanique. Par exemple, le carbure de silicium est un matériau idéal pour les joints mécaniques grâce à sa bonne résistance à la corrosion chimique, sa haute résistance mécanique et thermique, sa dureté élevée, sa bonne résistance à l'usure, son faible coefficient de frottement et sa résistance aux hautes températures.

Les bagues d'étanchéité en carbure de silicium (SiC) se déclinent en bagues fixes, bagues mobiles, bagues plates, etc. Ce matériau permet de fabriquer divers produits en carbure, tels que des bagues rotatives, des sièges fixes et des douilles, en fonction des besoins spécifiques des clients. Il peut être utilisé en combinaison avec du graphite et son coefficient de frottement est inférieur à celui de la céramique d'alumine et des alliages durs, ce qui le rend adapté aux applications à valeur PV élevée, notamment en milieux fortement acides ou fortement alcalins.

La faible friction du SiC est l'un des principaux avantages de son utilisation dans les joints mécaniques. Le SiC résiste ainsi mieux à l'usure que d'autres matériaux, prolongeant la durée de vie du joint. De plus, cette faible friction réduit les besoins en lubrification. L'absence de lubrification diminue les risques de contamination et de corrosion, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité.

Le SIC présente également une excellente résistance à l'usure. Cela signifie qu'il peut supporter une utilisation continue sans se détériorer ni se casser. C'est donc le matériau idéal pour les applications exigeant un haut niveau de fiabilité et de durabilité.

Il peut également être rodé et poli, ce qui permet de remettre à neuf un joint à plusieurs reprises au cours de sa durée de vie. On l'utilise généralement dans des applications mécaniques, notamment les joints mécaniques, en raison de sa bonne résistance à la corrosion chimique, de sa haute résistance mécanique et thermique, de sa dureté élevée, de sa bonne résistance à l'usure, de son faible coefficient de frottement et de sa résistance aux hautes températures.

Utilisé pour les faces d'étanchéité mécanique, le carbure de silicium améliore les performances, prolonge la durée de vie des joints, réduit les coûts de maintenance et diminue les coûts d'exploitation des équipements rotatifs tels que les turbines, les compresseurs et les pompes centrifuges. Les propriétés du carbure de silicium varient selon son procédé de fabrication. Le carbure de silicium à liaison réactionnelle est obtenu par agglomération de particules de carbure de silicium lors d'un processus de réaction.

Ce procédé n'affecte pas significativement la plupart des propriétés physiques et thermiques du matériau, mais il limite sa résistance chimique. Les produits chimiques les plus problématiques sont les bases (et autres produits chimiques à pH élevé) ainsi que les acides forts ; par conséquent, le carbure de silicium lié par réaction ne doit pas être utilisé dans ces applications.

frittage par réaction infiltréLe carbure de silicium est un matériau composite. Lors de l'infiltration, les pores du SiC d'origine sont comblés par combustion du silicium métallique, créant ainsi du SiC secondaire. Ce matériau acquiert des propriétés mécaniques exceptionnelles et une excellente résistance à l'usure. Grâce à son retrait minimal, il convient à la fabrication de pièces complexes et de grande taille, avec des tolérances serrées. Cependant, sa teneur en silicium limite sa température maximale d'utilisation à 1 350 °C et sa résistance chimique à un pH d'environ 10. Son utilisation est donc déconseillée en milieux alcalins agressifs.

FrittéLe carbure de silicium est obtenu par frittage d'un granulé de SIC très fin pré-comprimé à une température de 2000 °C pour former des liaisons fortes entre les grains du matériau.
Tout d'abord, le réseau cristallin s'épaissit, puis la porosité diminue, et enfin les liaisons entre les grains se solidifient. Ce procédé entraîne un retrait important du produit, d'environ 20 %.
Joint d'étanchéité SSIC Il résiste à tous les produits chimiques. Comme sa structure ne contient pas de silicium métallique, il peut être utilisé à des températures allant jusqu'à 1600 °C sans que sa résistance ne soit altérée.