LES cÉramiques industrielles Gilbert Fantozzi Jean-Claude Nièpce Guillaume Bonn

LES cÉramiques industrielles Gilbert Fantozzi Jean-Claude Nièpce Guillaume Bonnefont les cÉramiques industrielles Propriétés, mise en forme et applications Préface de Jean-François Baumard © Dunod, Paris, 2013 ISBN 978-2-10-057739-2 Photo de couverture : © Boostec / Mersen / Astrium © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit.  V  Liste des contributeurs ALARY Jean-André, CARRD, IMERYS, Villach ALLARD Bénédicte, Carbone Savoie, Vénissieux AYRAL André, IEM, Université de Montpellier 2, Montpellier BASSAT Jean-Marc, ICMCB, CNRS, Pessac BEAUGER Alain, Ingénieur céramiste BEAUVY Michel, CEA, Cadarache BERTRAND Ghislaine, CIRIMAT-ENSIACET, Toulouse BIGNON Aurélien, Medical Group, Vaulx en Velin BILLIERES Dominique, Saint-Gobain Coating Solutions, Avignon BLANC Jean-Jacques, Société Française de Céramique, Paris BLUMENFELD Philippe, Arcelor Mittal, Fos-sur-Mer BONNEFONT Guillaume, MATEIS, INSA Lyon, Lyon BONNET Jean-Pierre, ENSCI, Limoges BOUGOIN Michel, BOOSTEC, Bazet BOURGEON Michel, Herakles, Le Haillan BOUSSUGE Michel, Mines Paris Tech, Paris BRUZEK Christian-Éric, Nexans, Clichy CAMBIER Francis, BCRC, Mons CARREROT Hervé, SKF, Valenciennes CASABONNE Jean Michel, Lafarge, Cessieu CHAIX Jean-Marc, SIMAP, INP, Grenoble CHEVALIER Jérôme, MATEIS, INSA Lyon, Lyon CHOPINET Marie-Hélène, Saint-Gobain, Aubervilliers COUQUE Hervé, NEXTER Munitions, Bourges COURTOIS Christian, LMCPA, Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, Maubeuge DHALER Didier, CTI, Salindres DENAPE Jean, ENIT, Tarbes ELISSALDE Cathy, ICMCB, CNRS, Pessac EUZEN Patrick, AXENS, Paris VI Liste des contributeurs FANTOZZI Gilbert, MATEIS, INSA Lyon, Lyon GANNE Jean-Pierre, THALES TRT, Palaiseau GAUFFINET Sandrine, ICB, Université de Bourgogne, Dijon GIRARD Arnaud, THALES Microelectronics, Etrelles GONON Maurice, UMONS, Mons GUIZARD Christian, Saint-Gobain CREE, Cavaillon HAMPSHIRE Stuart, University of Limerick, Limerick JOULIN Jean-Pierre, New Energy Consulting Services, Montpellier JULBE Anne, IEM, CNRS, Montpellier FERRATO Marc, BOOSTEC, Bazet FONTAINE Marie-Laure, SINTEF, Oslo LEBOURGEOIS Richard, THALES TRT, Palaiseau LERICHE Anne, LMCPA, Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, Maubeuge LOPEZ Joseph, AXENS, Paris MAGLIONE Mario, ICMCB, CNRS, Pessac MAQUET Michel, Saint-Gobain Recherche, Aubervilliers MARINEL Sylvain, CRISMAT, Caen MARRONY Mathieu, EIFER, Karlsruhe MARTIN Jean-Frédéric, ARVENI SAS, Crémieu MOUGIN Julie, CEA, Grenoble NIÈPCE Jean-Claude, ICB, Université de Bourgogne, Dijon PAILLER René, LCTS, Université de Bordeaux, Pessac PATÉ Michel, THALES TRT, Palaiseau PETITPAS Eric, NEXTER Systems, Satory PIJOLAT Christophe, Ecole des Mines, Saint Etienne PIRES-FRANCO Philippe, Saint-Gobain Recherche, Aubervilliers POIRIER Catherine, Centre technique des matériaux naturels de construction, Limoges POIRIER Jacques, CEMHTI, POLYTECH, Orléans POURCEL Fabrice, Lafarge, Saint-Just-Chaleyssin POTIER Alexandre, Mersen, Verneuil sur Seine THOREL Alain, Mines Paris Tech, Paris TULLIANI Jean-Marc, DISMIC, POLITECNICO, Turin VIRICELLE Jean-Paul, Mines, Saint-Étienne © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit.  VII  Préface Mener à bien la rédaction et la publication d’un ouvrage collectif digne de ce nom constitue l’une des tâches les plus difficiles qui soient dans le domaine de l’édition scientifique et technique. Si les éditeurs se doivent de réunir les « bons » spécialistes autour d’un objectif commun qui consiste à couvrir l’ensemble du domaine qu’ils ont choisi d’aborder, ils doivent aussi avoir le souci d’accompagner la démarche des auteurs pour conférer à l’ouvrage le caractère d’homogénéité qui contribue en réalité pour une part majeure à la plus-value de l’ensemble des contributions. De ce point de vue, le succès est incontestable. Tout en limitant le volume de cet ouvrage à des proportions raisonnables, les auteurs ont su, chacun dans leur domaine spécifique, décrire l’état de l’art de manière pertinente et convaincante, et le lecteur pourra passer facilement d’un chapitre à l’autre et se familiariser avec les nombreuses facettes de la céramique qui se définit tout autant par ses caractéris- tiques « procédé » ou « métier » que par ses spécificités « produit ». Il convient aussi de saluer l’initiative qui consiste non seulement à proposer un ouvrage – en langue française – destiné bien entendu à la communauté scientifique et technique correspondante mais aussi à le concevoir pour qu’il soit accessible à un large public et, en particulier, pour qu’il puisse servir de support pédagogique pour de nombreuses formations dispensées çà et là dans l’enseignement supérieur. Ces initiatives sont devenues trop rares aujourd’hui. C’est donc pour terminer une véri- table satisfaction que de constater que son élaboration, menée sous les auspices du Groupe Français de la Céramique, a permis de mobiliser les acteurs, qu’il s’agisse des chercheurs, des ingénieurs ou des industriels, autour de cette ambition commune. Jean-François Baumard Professeur émérite ENSCI Limoges © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Table des matières IX  Table des matières Chapitre 1 : Introduction générale aux céramiques  1 1.1 Définition, propriétés générales 1 1.2 Élaboration des céramiques 3 1.3 Applications des céramiques 7 1.4 Quelques données économiques sur le marché des céramiques 9 1.5 Bibliographie 10 Chapitre 2 : Les céramiques traditionnelles  11 2.1 Introduction 11 2.2 Élaboration des céramiques traditionnelles 12 2.3 Les différents types de matériaux 20 2.4 Les carreaux céramiques 23 2.5 Les appareils sanitaires 27 2.6 Les articles de table 31 2.7 Les produits de terre cuite 35 2.8 Bibliographie 45 Chapitre 3 : Les céramiques thermostructurales 47 3.1 Introduction 47 3.2 Les céramiques à base d’oxydes 53 3.3 Les céramiques non-oxydes 61 3.4 Domaines d’application 70 3.5 Revêtements fonctionnels 103 3.6 Conclusion 117 3.7 Bibliographie 117 X Table des matières Chapitre 4 : Les céramiques réfractaires  119 4.1 Introduction 119 4.2 Notions de base : définition et classification 121 4.3 Une grande diversité de matériaux 124 4.4 Paramètres influençant l’usure des réfractaires et propriétés d’usage 136 4.5 Exemples industriels 142 4.6 Conclusion 155 4.7 Bibliographie 156 Chapitre 5 : Les matériaux composites à matrice céramique et fibre longue  157 5.1 Introduction 157 5.2 Stratégie et historique des composites thermostructuraux chez Snecma Propulsion Solide 158 5.3 Méthodes d’élaboration 162 5.4 Applications 180 5.5 Conclusion et perspectives 185 5.6 Bibliographie 186 Chapitre 6 : Les matériaux carbonés  187 6.1 Introduction 187 6.2 Matériaux carbonés pour l’électrolyse de l’aluminium 187 6.3 Le graphite artificiel isostatique 200 6.4 Bibliographie 213 Chapitre 7 : Les céramiques pour la filtration, la catalyse et l’environnement  215 7.1 Introduction 215 7.2 Les filtres pour métaux liquides 216 7.3 Les membranes minérales pour le traitement de liquides 223 7.4 Les catalyseurs et adsorbants 232 7.5 Les filtres et catalyseurs pour gaz d’échappement de moteurs thermiques 237 7.6 Conclusions et perspectives 242 7.7 Bibliographie 243 © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Table des matières XI Chapitre 8 : Les céramiques pour les applications biomédicales 245 8.1 Introduction 245 8.2 Céramiques pour prothèses orthopédiques 246 8.3 Céramiques pour le comblement osseux 259 8.4 Céramiques pour prothèses et implants dentaires 264 8.5 Conclusion 266 8.6 Bibliographie 267 Chapitre 9 : Les céramiques pour l’électronique et l’électrotechnique  269 9.1 Introduction 269 9.2 Céramiques pour assurer des fonctions résistives ou de conduction 272 9.3 Céramiques pour condensateurs 283 9.4 Céramiques magnétiques : cas des ferrites de nickel-zinc-cuivre-cobalt 293 9.5 Céramiques piézoélectriques 298 9.6 Céramiques pour résonateurs hyperfréquences 304 9.7 Céramiques diélectriques multifonctionnelles 310 9.8 Conclusion et perspectives d’évolution 318 9.9 Bibliographie 320 Chapitre 10 : Les céramiques électrochimiques  323 10.1 Introduction 323 10.2 Capteurs électrochimiques 324 10.3 Membranes céramiques pour la séparation des gaz à hautes températures 333 10.4 Électrolyseurs de vapeur d’eau et piles à combustible à électrolyte solide 342 10.5 Conclusion 365 10.6 Bibliographie 366 Chapitre 11 : Les céramiques transparentes  367 11.1 Aspects fondamentaux 367 11.2 Aspects expérimentaux : mise en forme et frittage 369 XII Table des matières 11.3 Principales céramiques transparentes 373 11.4 Exemples d’applications 376 11.5 Bibliographie 386 Chapitre 12 : Les verres  387 12.1 Introduction 387 12.2 Classification des ions présents dans le verre 388 12.3 Structure des verres 389 12.4 Conditions de vitrification 392 12.5 Verres industriels 412 12.6 Techniques de production 417 12.7 Bibliographie 422 Chapitre 13 : Les liants minéraux  423 13.1 Introduction 423 13.2 Ciments 424 13.3 Plâtre : céramiques à base de sulfate de calcium 442 13.4 Conclusion 457 13.5 Bibliographie 457 Chapitre 14 : Les céramiques pour l’énergie nucléaire  459 14.1 Introduction 459 14.2 Combustibles nucléaires et matière fissile 462 14.3 Céramiques absorbantes et écrans 484 14.4 Gestion des déchets nucléaires 485 14.5 Nouvelles céramiques pour les réacteurs en construction ou l’énergie nucléaire du futur 488 14.6 Conclusions 490 14.7 Bibliographie 490 Index 491 © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. 1.1 Définition, propriétés générales 1 1 Introduction générale aux céramiques Gilbert Fantozzi et Jean-Claude Nièpce Dans ce chapitre est tout d’abord précisée la notion de céramique retenue pour cet ouvrage consacré aux différents développements industriels que connaissent les céramiques, puis sont brièvement décrits l’élaboration, les différents domaines d’application, les principales fonc- tions assurées, ainsi que quelques données économiques pertinentes. 1.1 Définition, propriétés générales 1.1.1 Définition des céramiques parmi les matériaux Il existe trois grandes classes de matériaux : ▶ ▶les métaux et leurs alliages ; ▶ ▶les polymères organiques ; ▶ ▶les céramiques. À ces trois classes, il convient d’en ajouter une quatrième : ▶ ▶les matériaux composites, qui sont des « mélanges hétérogènes » de matériaux des trois classes précédentes. Quant aux céramiques, auxquelles est consacré cet ouvrage, nous précisons uploads/Litterature/ feuille-tage.pdf

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• Publié le Jul 12, 2021
• Catégorie Literature / Litté...
• Langue French
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