La différence entre la céramique et la céramique de précision

La différence entre la céramique et la céramique de précision

Les métaux, les matériaux organiques et la céramique sont collectivement appelés les « trois grands matériaux ». Le terme « céramique » proviendrait du grec « keramos », qui signifie argile cuite. Initialement utilisé pour désigner la céramique, le terme « céramique » s'est récemment étendu aux matériaux non métalliques et inorganiques, notamment les matériaux réfractaires, le verre et le ciment. De ce fait, la céramique peut désormais être définie comme « des produits fabriqués à partir de matériaux non métalliques ou inorganiques et soumis à un traitement thermique à haute température ».

Parmi les céramiques, celles utilisées dans diverses applications industrielles, notamment en électronique, doivent présenter des performances et une précision élevées. C'est pourquoi on les appelle désormais « céramiques de précision », afin de les distinguer des céramiques ordinaires fabriquées à partir de matériaux naturels comme l'argile et la silice. Les céramiques fines sont des céramiques de haute précision, fabriquées à partir de poudres de matières premières rigoureusement sélectionnées ou synthétisées, selon un procédé de fabrication strictement contrôlé et une composition chimique finement ajustée.

Les matières premières et les méthodes de fabrication varient énormément.
Les matières premières utilisées en céramique sont des minéraux naturels, et celles utilisées en céramique de précision sont des matières premières hautement purifiées.

Les produits céramiques se caractérisent par une dureté élevée, une excellente résistance à la chaleur et à la corrosion, ainsi que par de bonnes propriétés d'isolation électrique. La céramique, les matériaux réfractaires, le verre, le ciment et les céramiques de précision en sont des exemples représentatifs. Grâce à ces propriétés, les céramiques de précision présentent des caractéristiques mécaniques, électriques, optiques, chimiques et biochimiques supérieures, ainsi que des applications plus performantes. Elles sont aujourd'hui largement utilisées dans des domaines variés tels que les semi-conducteurs, l'automobile, les communications, la mécanique industrielle et le médical. La différence entre les céramiques traditionnelles et les céramiques de précision réside principalement dans les matières premières et leurs procédés de fabrication. Les céramiques traditionnelles sont fabriquées à partir de minéraux naturels comme la pélite, le feldspath et l'argile, puis moulées et cuites. À l'inverse, les céramiques de précision utilisent des matières premières naturelles hautement purifiées, des matières premières artificielles synthétisées par traitement chimique et des composés non naturels. La formulation de ces matières premières permet d'obtenir une substance aux propriétés recherchées. De plus, les matières premières préparées sont transformées en produits à haute valeur ajoutée, d'une précision dimensionnelle extrêmement élevée et aux fonctionnalités puissantes, grâce à des procédés de traitement contrôlés avec précision tels que le moulage, la cuisson et le broyage.

Classification des céramiques :

1. Poterie et céramique

1.1 Faïence

Un récipient non émaillé, fabriqué en malaxant l'argile, en la modelant et en la cuisant à basse température (environ 800 °C). Parmi ces récipients, on trouve les poteries de style Jōmon, les poteries de type Yayoi, ainsi que des objets mis au jour au Moyen et Proche-Orient datant de 6000 av. J.-C. Les objets actuellement utilisés sont principalement des pots de fleurs brun-rouge, des briques rouges, des fourneaux, des filtres à eau, etc.

1.2 Poterie

Elle est cuite à une température plus élevée (1000-1250 °C) que la faïence, et elle absorbe l'eau. C'est un produit cuit utilisé après émaillage. Parmi ces céramiques, on trouve le sueki, le rakuyaki, la majolique, la faïence de Delft, etc. De nos jours, elle est principalement utilisée pour la fabrication de services à thé, de vaisselle, de parures de fleurs, de carreaux, etc.

1.3 Porcelain

La céramique blanche, entièrement solidifiée après l'ajout de silice et de feldspath à une argile (ou une mudstone) de haute pureté, suivi d'un mélange, d'un moulage et d'une cuisson, est un produit cuit. Elle se pare d'émaux colorés. Apparue en Chine durant la période féodale (VIIe et VIIIe siècles), notamment sous les dynasties Sui et Tang, elle s'est ensuite répandue dans le monde entier. On trouve principalement des céramiques de Jingdezhen, d'Arita et de Seto. De nos jours, elle sert principalement à la fabrication de vaisselle, d'isolateurs, d'objets d'art et d'artisanat, de carreaux décoratifs, etc.

2. Réfractaires

Il est moulé et cuit à partir de matériaux qui ne se détériorent pas à haute température. Il sert à la construction de fours pour la fusion du fer, la production d'acier et la fusion du verre.

3. Verre

Il s'agit d'un solide amorphe formé par chauffage et fusion de matières premières telles que la silice, le calcaire et le carbonate de sodium.

4. Ciment

Une poudre obtenue par mélange de calcaire et de silice, calcination et ajout de gypse. Après ajout d'eau, les pierres et le sable sont liés entre eux pour former du béton.

5. Céramique industrielle de précision

Les céramiques fines sont des céramiques de haute précision fabriquées à partir de poudres de matières premières sélectionnées ou synthétisées, dont la composition chimique est finement ajustée, et selon un processus de fabrication rigoureusement contrôlé. Comparées aux céramiques traditionnelles, elles offrent des performances supérieures et sont donc largement utilisées dans divers domaines tels que les semi-conducteurs, l'automobile et les machines industrielles. On les a un temps appelées « nouvelles céramiques » ou « céramiques avancées ».