La science des céramiques de silice - L'industrie chimique organique au service de la production en vrac dans un avenir proche

Date de publication : 11 October 2024

Publié par : Preeti Wani

La céramique de silice est un type de matériau céramique contenant de minuscules particules sphériques appelées silice. Ces particules sont fusionnées pour former une substance robuste et durable, ce qui rend la céramique de silice idéale pour les applications exigeant une grande résistance, comme les équipements médicaux et les composants aérospatiaux. La céramique de silice possède également des propriétés intéressantes en matière de transmission du son et de réflexion de la lumière. Ainsi, les surfaces réalisées à partir de ce matériau peuvent respectivement servir de miroirs acoustiques ou de lentilles optiques.

Le rôle de la silice dans la céramique

• La silice est un ingrédient important en céramique car elle contribue à former une base solide et durable pour le matériau. Elle améliore également l'aspect du produit fini en augmentant sa translucidité.
• On trouve de la silice dans de nombreux types de matériaux céramiques, notamment la porcelaine, le grès, les carreaux de majolique, les poteries en terre cuite et les figurines en terre cuite.
• Ce minéral essentiel offre une résistance aux rayures et à la décoloration due au temps, causée par la lumière du soleil ou par des environnements acides tels que les eaux de ruissellement ou les déchets de cuisine.

Qu'est-ce qu'un revêtement céramique à base de silice ?

Un revêtement céramique à base de silice est une fine couche protectrice appliquée sur les surfaces métalliques pour améliorer leur durabilité. Il est également utilisé sur d'autres matériaux comme le plastique et le verre, afin de les rendre résistants aux rayures et aux taches.

L’utilisation d’un revêtement en céramique de silice présente un double avantage :

• Premièrement, cela rend le matériau plus durable
• Deuxièmement, cela contribue à protéger le matériau des facteurs environnementaux (aussi bien véhiculés par l'air que par l'eau).

Bien que ce type de revêtement ne soit pas toujours nécessaire ni même souhaitable, son utilisation peut conduire à des améliorations significatives de la durée de vie de vos biens.

Quel type de silice est utilisé dans la fabrication des céramiques ?

Le dioxyde de silicium (SiO2) est un type de silice couramment utilisé dans la fabrication de carreaux de céramique, de plans de travail et d'autres objets décoratifs. Il présente plusieurs avantages par rapport aux céramiques techniques traditionnelles à base d'argile, notamment sa résistance aux taches et sa capacité à supporter des températures de cuisson plus élevées sans se détériorer. Appliqué sur des objets, le SiO2 forme une surface dure et résistante, ce qui le rend idéal pour des applications telles que les toitures en tuiles ou les parois de douche. De plus, son éclat naturel provient des propriétés intrinsèques du minéral, ce qui dispense de tout émaillage ou revêtement.

Applications des céramiques de silice

Les céramiques de silice ont de nombreuses applications potentielles et se retrouvent dans divers secteurs industriels.

• On peut citer l'exemple du secteur médical, où les céramiques de silice sont utilisées pour fabriquer des masques chirurgicaux et d'autres équipements nécessaires au bon traitement des patients.
• Les céramiques de silice présentent également de nombreuses applications potentielles dans l'industrie alimentaire, notamment pour la création de contenants résistants à la détérioration et préservant les nutriments pendant le stockage.
• Ils peuvent également être utilisés pour fabriquer des pare-brise de voitures ou d'avions, des implants dentaires, des verres de lunettes, des ustensiles de cuisine comme des poêles antiadhésives ou des spatules, ou tout autre article nécessitant un indice de durabilité (CR) élevé ou une excellente résistance aux rayures.

Comment la silice céramique améliore-t-elle la santé osseuse ?

La silice céramique est un minéral qui améliore la santé osseuse de plusieurs façons. Elle contribue notamment à réduire le risque de fractures en inhibant l'activité des ostéoclastes. Ces cellules dégradent les os et les tissus conjonctifs, ce qui peut entraîner une fragilité osseuse et des fractures. La silice céramique favorise également le maintien d'un taux de collagène optimal, essentiel à la solidité des os. De plus, elle contribue à réduire les pertes de calcium par l'urine et les selles. Ceci favorise des concentrations sériques optimales de minéraux comme le magnésium et le potassium, tous deux indispensables à la santé osseuse. Selon des données récentes, le groupe ayant un apport physiologique en silicium présentait un taux d'apposition minérale et de formation osseuse supérieur de 30 %. Par ailleurs, la résorption osseuse était réduite dans ce groupe.

Comment installer du silicone-céramique

La technologie dans les murs et les sols de la maison ?

La technologie céramique-silice offre de nombreux avantages pour toute maison, notamment une meilleure isolation, une réduction du bruit et une surface de sol plus durable. Ce procédé crée une liaison solide entre la céramique et le quartz, protégeant ainsi les deux matériaux de l'humidité et des agressions extérieures. Le revêtement mural ou de sol ainsi obtenu conserve une couleur uniforme tout au long de sa durée de vie grâce à l'absence de toxines, contrairement aux peintures et revêtements traditionnels. Naturellement non toxique, il convient aux personnes allergiques et nécessite moins d'entretien.

Les meilleurs produits en céramique de silice pour la salle de bain, la cuisine et la maison

• Tapis en silicone – Ce tapis 100 % silicone sert à la fois de tapis de souris, de protection pour ordinateur portable ou tablette, de dessous de plat, de set de table et même de chiffon à poussière. De plus, il est non toxique et compatible lave-vaisselle. Selon des données récentes, grâce à sa forte teneur en silice (plus de 94 % de SiO₂), les tapis en silicone résistent à des températures allant jusqu'à 980 °C (1 800 °F), soit plus que les tapis en verre. Cependant, cette résistance accrue à la chaleur se fait au détriment de la robustesse du matériau. Le tapis en silicone est uniquement disponible en rouleaux entiers et en différentes épaisseurs : 6,35 mm (1/4 po), 12,7 mm (1/2 po) ou 25,4 mm (1 po).
• Capsules de liquide vaisselle à base d'argile siliceuse : idéales pour la cuisine, ces capsules permettent d'éliminer facilement et rapidement les graisses et les taches de la vaisselle sans laisser de traces d'eau ni de résidus. De plus, elles sont écologiques et ne contiennent pas de produits chimiques agressifs.
• Balai à poussière en silice - Ce balai est composé à 99 % de poudre de silice pure et il a été démontré qu'il élimine la saleté, les miettes, les taches d'huile, les joints de carrelage et bien plus encore en un seul passage.
• Lingettes nettoyantes « Tile Magic » – Ces lingettes sont conçues pour être utilisées uniquement sur les surfaces carrelées (et autres surfaces dures). Elles permettent d'éliminer les traces de frottement accumulées et laissent la surface brillante et lisse.
• « Nettoyant pour vitres Magic Eraser + lingettes » - Le nettoyant pour vitres contenu dans ce kit contient de l'acide citrique naturel, qui aide à éliminer les dépôts de graisse sur les vitres.

Avantages des céramiques de silice

La céramique de silice est un type de céramique qui présente de nombreux avantages par rapport aux céramiques traditionnelles. Parmi ceux-ci :

• Faible toxicité : les céramiques de silice sont non toxiques et ne contiennent ni plomb, ni mercure, ni autres produits chimiques nocifs. Leur faible réactivité les rend également résistantes aux rayures et aux dommages.
• Résistance aux hautes températures : Les silices sont stables à haute température, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans les fours, les poêles et les cheminées. Par conséquent,le sable de silice industriel peut être utilisé dans des conditions extrêmes dans différents secteurs industriels. Selon des données récentes, le glissement visqueux du SiO₂, qui fond initialement à 1 400 °C, compromet la résistance du noyau céramique sous haute température (> 1 400 °C) et sous fortes contraintes.
• Surface non poreuse : La nature non poreuse de la silice empêche l'absorption de la saleté et autres contaminants, ce qui permet de garder votre vaisselle propre et comme neuve plus longtemps.

Difficultés liées à la céramique de silice

• L'utilisation de céramiques de silice présente quelques inconvénients. Ces matériaux sont, avant tout, assez coûteux.
• Deuxièmement, ils ne sont pas toujours aussi résistants aux chocs ou aux intempéries que d'autres matériaux.
• Enfin, il convient de les manipuler et de les déplacer avec précaution, surtout s'ils sont destinés à être utilisés à l'extérieur.

Actualités récentes

• Le 2 février 2022, US Silica Holdings, Inc. a annoncé qu'une partie de sa branche produits industriels et spécialisés allait augmenter les prix de la grande majorité de ses produits d'argile technique non contractuels utilisés principalement dans les opérations pétrochimiques, pétrolières industrielles et d'huiles comestibles.
• Le 7 mars 2022, Desktop Metal, pionnier mondial des technologies de fabrication additive pour la production de masse, a lancé la série X de systèmes d'impression 3D à jet de liant pour poudres céramiques et métalliques de différentes granulométries.

Utilisation des céramiques de silice en Amérique du Nord

Les céramiques de silice continuent de gagner en popularité en Amérique du Nord grâce à leurs propriétés uniques, notamment leur haute résistance, leur faible coefficient de dilatation thermique et leur résistance à la corrosion. Elles constituent ainsi un excellent choix pour les applications exigeant des températures élevées ou une résistance chimique. De plus, la croissance des industries automobile et pétrolière et gazière stimule la demande pour ce type de produit. Selon des données récentes, aux États-Unis, 2,3 millions de travailleurs sont exposés à la silice dans le cadre de leur travail.