Idéal pour les solutions personnalisées
Le graphite, tout comme le diamant, est l’une des modifications naturelles de l’élément chimique carbone (C), et se distingue par sa structure cristalline hexagonale caractéristique.
Outre le graphite naturel, il existe des variantes synthétiques, produites par des procédés de fabrication spécifiques et utilisées dans de nombreuses applications industrielles.
Le graphite synthétique est obtenu par la cokéfaction puis la graphitation de carbones (par ex. le coke).
Dans ce procédé, des cokes grossiers sont broyés puis mélangés à des liants (par ex. le brai).
La mise en forme s’effectue par des procédés tels que l’extrusion, le compactage par vibration ou le pressage isostatique.
Le matériau présente la structure cristalline hexagonale caractéristique.
Les procédés de mise en forme déterminent les propriétés des différents types de graphite :
Graphite extrudé
Obtenu par extrusion en formats ronds ou carrés, la taille maximale des grains est de 0,8 mm, et les propriétés du matériau dépendent de la direction (anisotropes).
Graphite compacté par vibration
La vibration et la pression uniaxiale produisent des formats ronds ou rectangulaires. La taille des grains est de 0,3 à 0,5 mm et les propriétés sont largement indépendantes de la direction (isotrope).
Graphite isostatique (iso-graphite)
Compacté dans une presse isostatique à froid (CIP) à partir d’une poudre à grain particulièrement fin (15-30 µm). Cette méthode produit un profil de propriétés isotropes avec une résistance à la flexion élevée (environ 50 MPa) et un haut degré de pureté.
Toutes les variantes de graphite synthétique partagent des propriétés fondamentales :
Le CFC (composite carbone-carbone) est un matériau composite à haute résistance constitué de fibres de carbone intégrées dans une matrice de carbone ou de graphite.
Il se distingue par ses propriétés mécaniques exceptionnelles, sa résistance élevée aux hautes températures et sa faible dilatation thermique.
La diversité des matériaux en CFC résulte des différents types de fibres de carbone, de leur transformation en nappes ou tissus de fibres, ainsi que du choix de la matrice.
La production de CFC s’effectue en plusieurs étapes :
La mise en forme s’effectue par des procédés tels que le laminage manuel, le pressage à chaud ou l’enroulement, pour la réalisation de plaques et de tubes.
Des pièces de haute précision sont obtenues par usinage CNC ou par d’autres procédés mécaniques.
Les feutres souples en carbone et graphite sont composés de fibres de carbone et se caractérisent par des propriétés thermiques, électriques et chimiques exceptionnelles.
Ils sont polyvalents et particulièrement adaptés aux applications à haute température et aux applications spécifiques.
La fabrication se fait en plusieurs étapes :
Les feutres rigides sont des matériaux isolants indéformables en fibres de carbone, qui se caractérisent par une faible conductivité thermique et une résistance élevée à la température.
Ils sont spécialement adaptés aux applications dans des atmosphères exemptes d’oxygène et des environnements sous vide à des températures supérieures à 800 °C.
La fabrication du feutre rigide se fait en plusieurs étapes :
Le site liant assure une fixation fiable des fibres dans le matériau. Les feutres durs sont généralement fabriqués sous forme de plaques, de blocs ou de cylindres, mais peuvent être transformés en d’autres géométries par usinage mécanique.
Pour améliorer la résistance de surface, des revêtements en graphite, des tissus en CFC ou des feuilles de graphite peuvent être appliqués afin de protéger le feutre contre les dommages mécaniques ou les attaques chimiques.
Les feutres rigides partagent de nombreuses propriétés avec les feutres souples, mais présentent des avantages supplémentaires :
Le film de graphite est un matériau composé de graphite naturel est fabriqué à partir de graphite. Après un nettoyage intensif, la matière première en flocons est traitée thermiquement, puis laminée en feuilles ou en plaques.
Cette compaction de forme génère une structure anisotrope avec des propriétés dépendantes de la direction.
La feuille de graphite est flexible, compressible et se laisse facilement découper, poinçonner ou embosser.
Elle peut également être combinée à d’autres matériaux, par laminage ou collage, pour former des composites aux propriétés améliorées.