Carbure de silicium recristallisé (RXSIC, ReSIC, RSIC, R-SIC). La matière première de départ est le carbure de silicium. Aucun agent de densification n'est utilisé. Les comprimés crus sont chauffés à plus de 2 200 °C pour la consolidation finale. Le matériau obtenu présente une porosité d'environ 25 %, ce qui limite ses propriétés mécaniques ; il peut toutefois être très pur. Le procédé est très économique.
Carbure de silicium lié par réaction (RBSIC). Les matières premières de départ sont du carbure de silicium et du carbone. Le composant cru est ensuite infiltré avec du silicium fondu à plus de 1450 °C selon la réaction : SiC + C + Si -> SiC. La microstructure présente généralement un excès de silicium, ce qui limite ses propriétés à haute température et sa résistance à la corrosion. Les variations dimensionnelles sont faibles au cours du processus ; cependant, une couche de silicium est souvent présente à la surface de la pièce finale. Le RBSiC ZPC est une technologie de pointe pour la production de revêtements résistants à l'usure, de plaques, de tuiles, de revêtements de cyclones, de blocs, de pièces irrégulières, ainsi que de buses de désulfuration des gaz de combustion, d'échangeurs de chaleur, de tuyaux, de tubes, etc., résistants à l'usure et à la corrosion.
Carbure de silicium lié au nitrure (NBSIC, NSIC). Les matières premières de départ sont du carbure de silicium et de la poudre de silicium. Le compact cru est cuit sous atmosphère d'azote où se produit la réaction SiC + 3Si + 2N₂ -> SiC + Si₃N₄. Le matériau final présente peu de variations dimensionnelles lors de l'usinage. Il présente une certaine porosité (généralement d'environ 20 %).
Carbure de silicium fritté direct (SSIC). Le carbure de silicium est la matière première de départ. Les agents de densification sont le bore et le carbone, et la densification s'effectue par réaction à l'état solide à plus de 2 200 °C. Ses propriétés à haute température et sa résistance à la corrosion sont supérieures grâce à l'absence de seconde phase vitreuse aux joints de grains.
Carbure de silicium fritté en phase liquide (LSSIC). Le carbure de silicium est la matière première de départ. Les agents de densification sont l'oxyde d'yttrium et l'oxyde d'aluminium. La densification se produit au-dessus de 2 100 °C par réaction en phase liquide et produit une seconde phase vitreuse. Les propriétés mécaniques sont généralement supérieures à celles du SSIC, mais les propriétés à haute température et la résistance à la corrosion sont moins bonnes.
Carbure de silicium pressé à chaud (HPSIC). La poudre de carbure de silicium est utilisée comme matière première de départ. Les agents de densification sont généralement composés de bore et de carbone ou d'oxyde d'yttrium et d'oxyde d'aluminium. La densification s'effectue par application simultanée de pression mécanique et de température dans une cavité en graphite. Les formes sont des plaques simples. De faibles quantités d'agents de frittage peuvent être utilisées. Les propriétés mécaniques des matériaux pressés à chaud servent de référence pour la comparaison d'autres procédés. Les propriétés électriques peuvent être modifiées par des modifications des agents de densification.
Carbure de silicium CVD (CVDSIC). Ce matériau est obtenu par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) impliquant la réaction : CH₃SiCl₃ -> SiC + 3HCl. La réaction est réalisée sous atmosphère d'hydrogène, le SiC étant déposé sur un substrat en graphite. Ce procédé produit un matériau d'une très grande pureté ; cependant, seules des plaques simples peuvent être fabriquées. Ce procédé est très coûteux en raison de la lenteur de la réaction.
Carbure de silicium composite en phase vapeur chimique (CVCSiC). Ce procédé utilise un précurseur de graphite breveté, usiné à l'état graphite pour obtenir des formes quasi-définies. Le procédé de conversion soumet la pièce en graphite à une réaction vapeur-solide in situ pour produire un SiC polycristallin stœchiométriquement correct. Ce procédé rigoureusement contrôlé permet de réaliser des conceptions complexes dans une pièce en SiC entièrement convertie, présentant des tolérances strictes et une grande pureté. Ce procédé de conversion raccourcit les délais de production et réduit les coûts par rapport aux autres méthodes.* Source (sauf mention contraire) : Ceradyne Inc., Costa Mesa, Californie.
Date de publication : 16 juin 2018