Cet article est consacré aux céramiques transparentes. Cette famille de céramiques techniques fonctionnelles allie les propriétés optiques des monocristaux et la flexibilité des procédés céramiques. Toutefois, leur transparence peut être rapidement altérée par des défauts engendrant des phénomènes de diffusion ou d’absorption de la lumière. Le lien entre leurs propriétés optiques (i.e. leur transparence) et leur composition, (micro-)structure est décrit. Les différentes étapes clés du procédé à maîtriser pour leur fabrication sont détaillées et discutées dans cet article : la synthèse des poudres, la mise en forme et le traitement thermique final de densification (frittage).
La compression isostatique à chaud est une technique de densification de matériaux. Sont utilisées des enceintes souvent de grande taille (plus de 1 m 3 ), conçues selon plusieurs variantes, qui fonctionnent sous forte pression de gaz neutre et peuvent atteindre des températures élevées. Elles permettent le traitement de pièces contenant des défauts résiduels, leur conférant ainsi des propriétés mécaniques améliorées (fonderie, métallurgie des poudres), mais également le frittage de poudres et l’assemblage par soudage diffusion, avec des matériaux et pour des applications très variées. Dans cet article, ces usages sont décrits et les mécanismes affectant la matière lors du traitement sont abordés.
Cet article présente la technique de chauffage micro-ondes appliquée aux procédés céramiques : synthèse, brasage, séchage, frittage, etc. Les interactions micro-ondes/matière sont abordées de façon à comprendre les spécificités de ce mode de chauffage. Le caractère multiphysique du procédé et l’intérêt de la modélisation sont discutés en vue de l’amélioration de la technique de chauffage par micro-ondes et du procédé en général. Différents exemples sont traités tels que le séchage et le déliantage des pièces crues céramiques par chauffage micro-ondes. Le frittage est aussi largement traité à travers l’utilisation de techniques différentes, mais complémentaires (cavités multimode ou monomode, fréquence, etc.).
Pour assurer la qualité d’un produit, l’équipe en charge de l’étude doit franchir toutes les étapes de validation prévues dans le projet sur des objets dont la nature évolue selon les phases, jusqu’à la validation finale avant commercialisation.
Bien que la validation numérique permette d’approcher au mieux la définition des produits, la validation sur des objets physiques est indispensable. Chaque phase du projet doit être sanctionnée par des essais répondant aux exigences de conformité aux attentes, notamment de métier et/ou de la réglementation. On passera en revue les différentes technologies de maquettage, de prototypage, et de préséries correspondant à chaque étape de validation.
Dans la dernière partie de cet ouvrage cing articles de référence, issus de la base documentaire Techniques de l'ingénieur et cité dans cette fiche, vous sont proposés pour compléter la méthode proposée par l'auteur.
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