Applications en céramique

Les produits utilisés dans les applications céramiques et abrasifs sont invariablement fabriqués à partir de poudres. La répartition en taille des particules a des effets importants sur leur mise en œuvre et leur fonction. Ils sont composés de la plupart des oxydes et minéraux, allant de l'oxyde d'aluminium à l'oxyde de zirconium. Selon l'application, la taille des particules peut affecter la densification, le transport et les propriétés mécaniques. La gamme des tailles de particules est large, de moins de 100 nm à plus de à 100 µm. Le granulomètre par diffraction laser est utilisé depuis de nombreuses années avec succès pour la caractérisation des céramiques.

Céramiques pour l’électronique

L’analyse de la taille de particules joue un rôle crucial dans la fabrication de matériaux électroniques pour des applications diélectriques. Ces matériaux comprennent des poudres monophasées telles que le titanate de baryum, ainsi que des formulations avec plusieurs phases d'oxydes différentes. Dans tous les cas, la distribution de taille de particules a un grand impact sur leur mise en oeuvre et leur performance.

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Piles à combustible

Les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) offrent la possibilité de réduire considérablement la dépendance de l'homme au charbon et au pétrole pour la production d'électricité. Ils sont propres, silencieux et efficaces. Au cœur de ces dispositifs se trouve une combinaison complexe de matériaux céramiques polycristallins, ayant chacun à répondre à un ensemble particulier de conditions structurelles et électrochimiques. Les ingénieurs contrôlent les performances de chaque composant par la manipulation des propriétés chimiques et physiques des poudres de départ. La taille des particules est d'une importance essentielle pour les propriétés de la poudre et la performance des piles. L’analyse granulométrique par diffraction laser est un excellent moyen de surveiller la taille des particules pour ces matériaux lors de la synthèse de la poudre et la fabrication de composants.

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Sélection de l'indice de réfraction pour des mélanges de poudres

Les résultats précis obtenus par granulométrie par diffraction laser nécessitent une certaine connaissance de l'indice de réfraction de l'échantillon. Cela peut être difficile lorsque l'échantillon est composé d’un mélange de poudres, comme cela est souvent le cas avec les matériaux céramiques. Cette note d'application décrit plusieurs approches pour choisir l'indice de réfraction pour les mélanges de poudres, y compris une étude de cas pour un mélange ZrO2-Y2O3-Al3O3 mixture.

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Oxyde d'aluminium

L’utilisation de l’alumine (oxyde d'aluminium, Al2O3) est très répandue dans l'industrie de la céramique pour des matériaux réfractaires, les abrasifs, et la porcelaine. Beaucoup de tailles différentes et de qualités modifiées chimiquement sont disponibles. La taille des particules affecte la fabrication et les propriétés mécaniques de ces composants, y compris la densité (empilement compact) et la résistance mécanique de la pièce finale. Pour la mesure, ces matériaux sont habituellement dispersés dans de l'eau, avec un ajout de tensioactif pour empêcher l'agglomération.

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Oxyde de fer

Les poudres d'oxyde de fer synthétiques sont utilisées principalement pour leur pigmentation (coloration) et leurs propriétés magnétiques (bien que tous les types d'oxyde de fer ne soient pas magnétiques). La catégorie des poudres d'oxyde de fer comprend tous les types d'oxydes de fer synthétiques (hématite, la magnétite…etc.) et des poudres de ferrite. Ces derniers matériaux ont comme principal constituant l’oxyde de fer (Fe2O3). Les poudres d'oxyde de fer sont les pigments colorés inorganiques les plus largement utilisés dans les produits pour béton, les peintures, les plastiques et autres matériaux.

En raison de leurs propriétés chimiques et magnétiques, ces poudres trouvent également une utilisation commerciale significative dans les composants électromagnétiques, les catalyseurs, les toners, les supports d'enregistrement magnétiques, et d’autres applications.

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Granulomètre laser pour matériaux céramiques

LA-960

Le LA- 960 utilise la théorie de Mie pour mesurer la taille de particules en suspensions, en émulsions ou à l’état de poudres sèches. La rapidité et la facilité d'utilisation font de cette technique un choix préférentiel pour la plupart des applications.