Matériaux réfractaires

Nous définissons les matériaux réfractaires, leurs propriétés, les applications, et nous donnons plusieurs exemples.

Briques réfractaires

Quels sont les matériaux réfractaires?

Les matériaux réfractaires Ce sont ces matériaux capables de soutenir des températures très élevées et des conditions très graves sans subir d'importants changements physiques ou chimiques. En d'autres termes, il s'agit de Matériaux très stables Avec une résistance thermique, mécanique et chimique élevée.

Ce type de matériau est d'une grande importance dans toute industrie qui nécessite l'utilisation de conditions de température extrêmes, comme dans les fours élevés utilisés en métallurgie. Sans matériaux réfractaires, de nombreuses industries pourraient simplement fonctionner.

Les matériaux réfractaires sont formés par des mélanges hétérogènes de substances inorganiques non métalliques, telles que les sels et les minéraux. Dans de nombreux cas, ils forment de vastes structures covalentes poreuses.

Propriétés des matériaux réfractaires

Ils ont des points de fusion très élevés

Bien qu'il n'y ait pas de portée précise pour le point de fusion des matériaux réfractaires, ce sont généralement plusieurs milliers de degrés Celsius.

Ils ont une résistance chimique élevée à haute et à haute température

Ces matériaux soutiennent des températures élevées sans décomposer ou souffrir de changements chimiques. Cette stabilité chimique est l'une des principales propriétés des matériaux réfractaires.

Ils ont de faibles coefficients de dilatation thermique

Cela signifie qu'ils sont capables de maintenir leur forme et leur taille, même après avoir souffert de changements de température de plusieurs milliers de degrés.

Ils maintiennent leurs propriétés mécaniques à des températures élevées

De nombreux matériaux deviennent doux ou perdent des propriétés mécaniques lorsqu'ils chauffent. Ce n'est pas le cas des matériaux réfractaires, qui maintiennent leur dureté et leur résistance à l'abrasion, même à des températures extrêmes.

Faible conductivité thermique

De nombreux matériaux réfractaires tels que la céramique sont utilisés comme isolants thermiques, car ce sont de très mauvais conducteurs de chaleur à n'importe quelle température.

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Faible conductivité électrique

Comme la propriété précédente, la faible conductivité électrique des matériaux réfractaires, même à des températures élevées, les rend utiles comme isolatrices électriques à n'importe quelle température.

Classification des matériaux réfractaires

Les matériaux réfractaires peuvent être classés en fonction de différents critères. Les deux les plus courants sont:

Selon ses propriétés chimiques

• Acide réfractaire: sont ceux produits à partir de sable, de quartzite et de quartz. Peut réagir avec les scories de base, donc leur utilisation est évitée dans ces cas.
• Réfractaire neutre: Ils résistent à la fois aux attaques acides et de base, et contiennent généralement de la bauxite ou des minéraux similaires. Ils sont les plus utilisés.
• Réfractages de base: Ils sont généralement obtenus à partir de magnésita et d'autres minéraux métalliques alcalinotherres. Ils sont sensibles aux attaques acides.

Selon votre présentation

• Refractaire conforme: Il se réfère à des matériaux réfractaires fabriqués avec des formes définies telles que des blocs, des carreaux ou des moules.
• Réfractages non cachés: Il se réfère aux présentations de matériaux sans forme définie, comme dans le cas des fibres céramiques en béton et isolant.

Applications de matériaux réfractaires

Dans l'industrie métallurgique

Dans cette industrie, des matériaux réfractaires tels que le revêtement isolant sont utilisés dans les fours élevés, les fours électriques, les convertisseurs électrochimiques, les fours de traitement thermique et plus. Ils sont également utilisés dans la fabrication de cuillères et de crosols fondus et plus.

Dans l'industrie du ciment

Le ciment nécessite des matières premières de cuisson dans les grands fours rotatifs. Les matériaux réfractaires font partie intégrante de ces fours, ainsi que d'autres éléments tels que les refroidisseurs et les échangeurs de chaleur.

Dans les industries en verre et en céramique

À la fois dans la fabrication du revêtement isolant du tunnel et des fours de chambre utilisés pour fabriquer des céramiques et des biscules.

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Dans les cheminées et les barbecues de la maison

L'application la plus quotidienne de matériaux réfractaires se produit dans la construction du bois avec du bois, des cheminées et des barbecues où les briques d'argile sont utilisées comme manteau isolant.

Dans l'industrie aérospatiale

La seule façon pour les vaisseaux spatiaux de survivre à l'entrée dans l'atmosphère est grâce à un bouclier réfractaire qui soutient tout l'impact de la friction avec l'air de l'atmosphère.

Dans les plantes sucrières

Les centrales de sucre du début du XXe siècle présentent des cheminées élevées pour libérer les émissions de combustion de la bagasse de canne à sucre. Ceux-ci sont fabriqués avec des briques réfractaires.

Exemples de matériaux réfractaires

1. Céramique

Les pots et autres ustensiles de cuisine en céramique ou même "boue" cuites sont des exemples quotidiens de matériaux réfractaires qui soutiennent l'exposition au feu direct sans subir de dégâts.

2. Chamota

Chamota est raconté à un mélange lâche ou granulaire de briques, de céramiques et même de roches réfractaires écrasées et pulvérisées.

3. Et ainsi

C'est un matériau de construction blanc formé par le sulfate de calcium. Lorsqu'il est cuit, il devient déshydraté en obtenant un matériau très résistant à des températures élevées.

4. Ciment réfractaire

Il s'agit d'un type de ciment spécial qui a une faible teneur en alumine et qui est généralement utilisé dans la fabrication de briques réfractaires pour la construction de fours de différents types.

5. Porcelaine

C'est un type particulier de céramique brûlée à des températures très élevées.

6. Argile colinifère dure

C'est un type d'argile composé principalement de Caolin presque pur. Ce sont des matériaux très réfractaires.

7. Argile à balle

C'est un type d'argile composé principalement de Caolinite et de Quartz qui a été utilisé dans la fabrication de pièces en céramique.

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8. Zircone

Il s'agit d'un matériau cristallin formé par du dioxyde de zirchon, qui émule les caractéristiques du diamant.

9. Dolomie

Il s'agit d'un minéral réfractaire de base formé par une combinaison de carbonates de calcium et de magnésium.

dix. Graphite

C'est l'alotrope le plus courant de l'élément de carbone et est connu depuis des centaines d'années comme un matériau réfractaire.