Diborure de zirconium
Caractéristiques
Formule chimique : ZrB₂
Dénomination : diborure de zirconium
N° CAS : 12045-64-6
Masse molaire : 112,84 g/mol
Densité : 6,08 g/cm³
Point de fusion : environ 3245 °C
Couleur : du gris foncé au noir
Forme : poudre fine ou matériau fritté dense
Structure cristalline : hexagonale, type AlB₂
Dureté Vickers : supérieure à 22 GPa
Conductivité thermique : environ 60-100 W/(m·K)
Conductivité électrique : environ 10⁷ S/m
Le diborure de zirconium (ZrB₂) est un composé à haute résistance du zirconium et du bore, appartenant à la classe des céramiques à ultra-haute température (UHTC). Le matériau est fourni sous forme de poudre fine de couleur gris foncé à noire ou de produits frittés denses. Un point de fusion d'environ 3245 °C garantit une résistance thermique exceptionnellement élevée.
Le ZrB₂ possède une structure cristalline hexagonale de type AlB₂ avec des liaisons B-B et Zr-B robustes. Grâce à cela, le matériau se caractérise par une dureté Vickers supérieure à 22 GPa, un module d'élasticité élevé et une excellente résistance à l'usure abrasive et mécanique.
Contrairement à de nombreux autres types de céramiques techniques, le diborure de zirconium présente une conductivité électrique et thermique élevée. Une conductivité électrique de l'ordre de 10⁷ S/m permet l'usinage des pièces par électroérosion EDM, tandis qu'une conductivité thermique d'environ 60-100 W/(m·K) favorise une dissipation efficace de la chaleur en service à haute température.
Le matériau se distingue également par sa résistance à l'action des métaux fondus, des scories et des acides non oxydants. Cette combinaison de propriétés thermiques, mécaniques et électriques fait du ZrB₂ un matériau prometteur pour des systèmes céramiques et composites soumis à des sollicitations extrêmes.
La production industrielle du diborure de zirconium est réalisée par des procédés borothermiques et carbothermiques à haute température utilisant des composés du zirconium et du bore, notamment le dioxyde de zirconium, des matières premières contenant du bore et du carbone. Les réactions sont conduites à des températures supérieures à environ 1800 °C.
Si vous vous intéressez aux applications du zirconium, son diborure est particulièrement demandé dans l'aérospatiale, la métallurgie spéciale, les céramiques de coupe, l'électronique et les composites haute température. Vous souhaitez acheter du diborure de zirconium ? Auremo vous permet de préciser la pureté disponible, la forme du matériau et les conditions de livraison. Les requêtes « zirconium métal », « zirconium prix au gramme » et « zirconium prix au kg » concernent avant tout le zirconium métallique, tandis que le prix du diborure de zirconium dépend de la pureté, de la granulométrie, de la forme et de la quantité du matériau.
Avantages
• Point de fusion exceptionnellement élevé d'environ 3245 °C
• Stabilité structurale élevée à des températures extrêmes
• Conductivité électrique permettant l'usinage par électroérosion EDM
• Conductivité thermique élevée par rapport à de nombreux matériaux céramiques
• Dureté Vickers supérieure à 22 GPa
• Grande résistance à l'usure et à l'abrasion
• Résistance aux métaux fondus et aux scories
• Convient aux systèmes céramiques à ultra-haute température
Domaines d'application
• Protection thermique des équipements aérospatiaux
• Ogives et bords d'attaque des appareils hypersoniques
• Tuyères de fusée
• Creusets pour métaux fondus
• Gaines de protection pour thermocouples
• Cannes plongeantes et buses métallurgiques
• Composites ZrB₂-SiC
• Outils de coupe haute performance
• Éléments de protection résistants à l'usure
• Matériaux de contact électrique
• Nacelles d'évaporation pour le dépôt sous vide de revêtements
• Matériaux haute température pour l'industrie nucléaire
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