Les céramiques d'alumine sont parmi les matériaux les plus durs disponibles, avec une dureté Rockwell (HRA) de 80-90, ce qui les place juste en dessous du diamant en termes de dureté.Leur résistance à l'usure dépasse de loin celle de l'acier résistant à l'usure et de l'acier inoxydable, ce qui les rend idéales pour les applications industrielles exigeantes.Les principales propriétés mécaniques sont une densité apparente de 3,6 g/cm³, une résistance à la flexion de 300 à 340 MPa et une dureté de 12,2 à 13,5 GPa.Ces propriétés, associées à d'excellentes caractéristiques thermiques et électriques, font des céramiques d'alumine un choix de premier ordre pour les applications à hautes performances.
Explication des points clés :
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Comparaison de la dureté
- Les céramiques d'alumine ont une dureté Rockwell (HRA) de 80-90, ce qui les place en deuxième position après le diamant.
- Leur dureté (12,2-13,5 GPa) et leur résistance à l'usure dépassent celles de l'acier résistant à l'usure et de l'acier inoxydable, ce qui les rend très durables dans les environnements abrasifs.
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Propriétés mécaniques
- Densité en vrac:3,6 g/cm³, ce qui contribue à leur intégrité structurelle.
- Résistance à la flexion:300-340 MPa, garantissant la résistance à la flexion et à la rupture sous contrainte.
- Module d'Young Le module d'Young est de 280 à 320 GPa, ce qui indique une rigidité et une résistance à la déformation élevées.
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Performances thermiques et électriques
- Conductivité thermique:16-23 W/(m-K), permettant un transfert de chaleur efficace.
- Rigidité diélectrique:14-15 x10^6 V/m, ce qui les rend appropriés pour les applications d'isolation électrique.
- Résistance à haute température:Peut résister jusqu'à 1800°C, idéal pour une utilisation industrielle et en laboratoire.
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Composition et propriétés de surface
- Principalement composé d'AL2O3 (avec des additifs mineurs tels que SiO2, CaO et MgO), garantissant pureté et performance.
- L'état de surface lisse minimise les risques de contamination et améliore la fonctionnalité dans les applications de précision.
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Applications
- Utilisé dans les environnements à forte usure (par exemple, machines industrielles, outils de coupe) en raison de sa dureté inégalée.
- Idéales pour les environnements à haute température (fours, composants aérospatiaux, etc.) et l'isolation électrique.
La combinaison unique de dureté, de résistance et de propriétés thermiques/électriques des céramiques d'alumine les rend indispensables dans les applications industrielles et d'ingénierie de pointe.Leurs performances sont à la base de technologies allant des appareils médicaux aux systèmes énergétiques.
Tableau récapitulatif :
| Propriétés | Céramique d'alumine | Acier résistant à l'usure | Acier inoxydable |
|---|---|---|---|
| Dureté Rockwell (HRA) | 80-90 | 60-70 | 50-60 |
| Dureté (GPa) | 12.2-13.5 | 5-7 | 3-5 |
| Résistance à la flexion (MPa) | 300-340 | 200-300 | 150-250 |
| Conductivité thermique | 16-23 W/(m-K) | 30-50 W/(m-K) | 15-20 W/(m-K) |
| Température maximale | 1800°C | 600-800°C | 500-700°C |
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