La mullite dense ou poreuse

La mullite est une céramique thermique réfractaire. Elle est très rare dans la nature, c’est pourquoi pour des applications industrielles elle est souvent produite artificiellement. La mullite céramique dispose de propriétés thermiques et mécaniques intéressantes. Sa température de fusion élevée, sa résistance à l’oxydation et son faible coefficient de dilatation thermique lui permettent d’être utilisée pour des application à haute température et en tant que composants de fours. La mullite contient de l’oxyde de silicium et de l’oxyde d’aluminium dans la composition suivante : alumine + silice (formule chimique 3Al2O3,2SiO2). Elle est disponible sous forme dense (C610) ou poreuse (C530).

Mullite dense C610

Les propriétés de la mullite

La mullite minérale est très rare à l’état naturel, c’est pourquoi elle est généralement produite artificiellement pour l’industrie. Elle est obtenue par cuisson de silicates d’aluminium. Les propriétés de résistance mécanique et thermique de cette céramique technique en font un matériau de choix pour la fabrication de produits réfractaires. Elle est aussi perméable aux gaz.

La température de fusion de la mullite est de 1853 °C, ce qui lui permet d’offrir une bonne résistance aux températures élevées (jusqu’à 1400 °C pour la mullite C610). Ce matériau bénéficie aussi d’une haute résistance aux chocs thermiques et d’une faible dilatation thermique, donc d’une haute stabilité dimensionnelle, même à haute température. Il offre une faible conductivité thermique, ce qui lui permet d’être un isolant thermique efficace. C’est une céramique industrielle légère, avec une faible porosité. Elle offre aussi une très bonne stabilité chimique et résiste très bien à l’oxydation. En outre, il s’agit d’un matériau économique par rapport à l’alumine pure ou la zircone (oxyde de zirconium) par exemple.

Matériau Mullite dense C610 Mullite poreuse C530
Microstructure
Composition (en poids) Al2O3 + SiO2 Al2O3 + SiO2
Densité 2,65 2,45
Porosité ouverte (%) / 12
Propriétés mécaniques
Résistance à la flexion (MPa) 120 30-45
Module d'élasticité (GPa) 100 60
Propriétés thermiques
Température maximale d'utilisation (°C) 1400 1350
Chaleur spécifique (J/Kg.K) 900 800
Conductivité thermique à 100 °C (W/m.K) 2 1,4
Coefficient de dilatation (10-6/K) 6,0 4-6

Quels sont les différents types de mullite?

Nous proposons deux types de mullite : la mullite dense et la mullite poreuse. La mullite type DIN C610 est dense. C’est un matériau très économique, souvent utilisé en pyrométrie dans la construction de fours industriels ou de laboratoire à haute température, sous forme de gaines de protection et capillaires ou bifilaires. Il peut aussi être utilisé comme isolant électrique pour des températures allant jusqu'à 1400 °C.

La mullite poreuse (environ 10 % de porosité ouverte) de type DIN C530 est encore plus économique, elle est utilisable pour des températures allant jusqu’à 1350 °C. Ce matériau est lui aussi souvent utilisé dans la construction de fours industriels et on le retrouve généralement sous forme de creusets, tubes et gaines. Le diamètre des pores est d’environ 2µm.

Mullite porous C530

Nos produits standards en mullite

Les principaux produits en mullite que nous proposons sont des tubes : des tubes isolants, des tubes de protection. Nous proposons également des creusets, pour des applications industrielles et en laboratoire à moins de 1400 °C. Mais nous mettons aussi à disposition de nos clients des semi-produits comme des plaques rondes et rectangulaires, utilisées par exemple comme soles de fours, ou pour la mise en forme et l’élaboration de matériaux en interne. Enfin, nous pouvons réaliser toutes sortes de pièces sur demande par extrusion, par coulage, par usinage ou par pressage isostatique.

Les domaines d’utilisations de la mullite

La mullite trouve des applications dans l’industrie ou en laboratoire, comme par exemples : supports d’éléments chauffants, supports de résistances électriques, fours tubulaires, soles de four, creusets de fusion, réfractaires de fours et thermocouples.

D’autre part, la mullite peut être utilisée pour le stockage thermique : sa résistance aux hautes températures et aux chocs thermiques assure que le matériau résistera aux hautes températures. Sa faible conductivité thermique et sa porosité en font une céramique idéale pour le stockage d’énergie et de chaleur.