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CÉRAMIQUE POREUSE HAUTEMENT RÉSISTANTE
Contexte
De part la diminution des réserves de ressources naturelles, l'utilisation de produits recyclés et de
biomasse renouvelable comme matière première est en pleine croissance. L'hétérogénéité de
cette ressource et les réglementations environnementales sont des facteurs d'entrée clés dans le
développement de nouveaux médias de filtration efficaces et adaptés aux hautes températures et
fortes pressions rencontrées lors des processus de transformation de l'énergie. Un des matériau
largement utilisé pour cet usage est la céramique poreuse à base de carbure de silicium (SiC) en
raison de son excellente stabilité mécanique et chimique à haute température. Cela dit, la
fabrication des ces céramiques se fait à une température de frittage élevée et la sensibilité à
l'oxydation du produit obtenu conduit à une réduction de la résistance du matériau, en particulier
dans les environnements humides.
Technologie
Il est proposé ici un nouveau procédé pour fabriquer, à faible température de frittage, une
céramique de SiC poreuse aux propriétés améliorées et qui est, notamment, fortement résistante
à l'oxydation. Les particules de SiC, principales composantes du matériau, sont partiellement
oxydées pour former de la silice en surface, puis enrobées d'alumine (additif de frittage) par la
méthode Sol-Gel. Les poudres sont, ensuite, encapsulées par une couche contrôlée de polymère
via une polymérisation in situ de la surface des particules, suivie par une compression formant le
corps vert. Pendant le chauffage, le polymère est enlevé pour former les pores. À température
élevée, l'alumine réagit avec la silice pour former de la mullite qui lie les particules de SiC
ensemble. La mullite présente un coefficient de dilatation thermique semblable à celui du SiC, ce
empêche la fissuration due au choc thermique.
Application
Les céramiques poreuses sont couramment utilisées dans une large gamme d'applications à forte
valeur ajoutée tels que des filtres, des capteurs électroniques, des catalyseurs et des matériaux
de construction. La céramique microporeuse obtenue à partir de notre méthode développée est
d'une grande valeur pour ces applications en particulier pour les applications de filtration des gaz
chauds (par exemple combustion, la gazéification, la récupération catalytique).
Avantages compétitifs
Cette méthode de fabrication de céramique produit une céramique poreuse aux caractéristiques
suivantes:
Contrôle précis de la porosité,
Distribution étroite de la taille des pores,
Propriétés mécaniques améliorées,
Forte résistance à l'oxydation,
Augmentation de la durée de vie,
Mise à l’échelle possible du procédé,
Baisse des coûts de fabrication (à valider à grande échelle).
Brevet
Demandes de brevet américaine et européenne - “POROUS SiC CERAMIC AND METHOD FOR
THE FABRICATION THEREOF”
Contact
Morgan Guitton, ing. jr.
Directrice de projet, Développement des affaires
Sciences et génie
Univalor
+1 (514) 340-3243 poste 4231
[email protected]
Jamal Chaouki, ing., M.Sc.A., Ph.D.
Professeur
Département de génie chimique
Polytechnique Montréal
+1 (514) 340-4711 poste 4034
[email protected]