Céramiques - Typologie des produits

La diversité des matériaux céramiques est particulièrement grande, comme l’a souligné l’article de présentation générale Céramiques. Caractéristiques et technologies [N4811] . Ceci est dû, d’une part, à la multiplicité des composés et, d’autre part, au grand nombre d’utilisations possibles de ces matériaux.

Concernant la multiplicité des composés céramiques, il suffit de rappeler qu’un matériau céramique est constitué d’un assemblage d’atomes métalliques (il en existe environ 80) avec certains non-métaux ou métalloïdes : l’oxygène, le carbone, l’azote, le bore et le silicium. (Il faut leur ajouter quelques composés covalents du bore et du silicium avec l’azote et le carbone aux propriétés particulières : Si ₃ N ₄ , SiC, BN, B ₄ C et B ₄ C ₃ .) Cela fait des milliers de composés céramiques possibles dès lors que l’on considère des associations de 2, 3 ou 4 sortes d’atomes différents, voire plus, sans parler des combinaisons de matériaux contenant des céramiques (matériaux composites).

Quant aux utilisations possibles de ces matériaux, elle est à l’image de la diversité de leurs propriétés. Globalement on peut admettre, en première approche, que les céramiques sont des matériaux durs, fragiles, à températures de fusion élevées, plutôt légers, bons isolants électriques et mauvais conducteurs thermiques. Mais il existe également des céramiques ou des composites céramiques qui échappent à ces cloisonnements : par exemple, le nitrure d’aluminium AlN pur est un conducteur thermique presque aussi bon que le cuivre et, autre exemple, on sait fabriquer des ressorts en céramique malgré la grande rigidité affichée de ces matériaux. Tout cela fait que les céramiques se retrouvent dans des milliers de produits différents, pour des applications extrêmement variées et qu’il faut donc absolument les classifier pour essayer de s’y retrouver.

Dans cet objectif, plusieurs typologies sont habituellement proposées. L’une repose sur les compositions des produits. On peut ainsi séparer les céramiques en oxydes, carbures, nitrures, borures, siliciures, silicates, et matériaux composites. Une autre classification...