GRAPHITE SILICIURE - POUR APPLICATIONS ... - Mersen

Graphite siliciurÉ
Pour applications
mécaniques
GUIDE TECHNIQUE

Les applications
GRAPHITE SILI
pour
Le champ des applications du graphite siliciuré est vaste. Il concerne
principalement les pièces de frottement et les pièces qui travaillent dans des
conditions difficiles :
• Joints pour garnitures mécaniques
• Contre-faces pour garnitures mécaniques
• Pièces d’étanchéité dynamique sur arbres tournant à grande vitesse
• Coussinets hautes performances
• Sièges de vannes en particulier pour fluides très corrosifs
Les 8 + du graphite siliciuré
+
Dureté
La dureté superficielle est proche de celle du carbure de silicium massif. Dans l’échelle de Mohs, elle se situe
juste en dessous de celle du diamant. Des mesures de micro-dureté donnent les valeurs suivantes :
• Vickers : > 2 500
• Rockwell B : ≥ 100
100
90
Graphite
10
Carbure de
tungstène
Alumine
Carbure de
silicium
Diamant
80
70
60
50
40
30
20
Carbure
de silicium
massif
Graphite
siliciuré
imprégné
résine
phénolique
Graphite
siliciuré
5
10
0
Dureté comparée par pénétration d'une bille.
0
échelle de Mohs.
+ Pouvoir autolubrifiant
La couche de carbure de silicium contient des grains de graphite non transformés qui assurent la lubrification.
Les efforts mesurés en frottement sec ou lubrifié permettent de classer les matériaux qui offrent le plus faible
coefficient. Les deux couples les plus performants sont :
• Carbone imprégné JP 545 sur graphite
• Graphite siliciuré sur graphite siliciuré
0,1
CW
Carbure de
tungstène
0,5
SiC
JP545
graphite
AI 2 0 3
Alumine
0,15
0,10
SiC/SiC
JP545/SiC
JP 545/Alumine
0,5
Frottement lubrifié sur contre face graphite siliciuré.
2
Frottement sec.

CIURÉ
applications mécaniques
+ Légèreté
Avec une densité de 1,9 à 2,0 le graphite siliciuré est beaucoup
plus léger que les aciers, les céramiques et surtout les carbures
métalliques.
+ Réalisation de formes complexes
B + 0,05 Les pièces en céramiques ou en carbure métallique sont très difficiles à usiner. Le
traitement de siliciurisation mis au point par MERSEN est réalisé sur des pièces en
graphite beaucoup plus facile à usiner.
Nos ateliers qui disposent de moyens d’usinage sophistiqués et d’une grande
expérience sont donc capables de réaliser des pièces de formes complexes à des
coûts très compétitifs. Pour des tolérances de l’ordre de 0,1 mm aucune retouche n’est
nécessaire après traitement.
Pour des cotes plus serrées, une opération de rectification ou de rodage peut être
nécessaire.
+ Tenue à la température et aux chocs thermiques
Le graphite siliciuré est réfractaire ; en atmosphère neutre ou réductrice, il a une tenue supérieure à 1 000°C.
En milieu oxydant, elle est de 450°C pour la nuance JPS 100 non imprégnée et 250°C pour la nuance JPS 145
lorsqu’elle est rendue étanche par une imprégnation résine phénolique.
A+0,1
+ Conductivité thermique
C’est pratiquement celle du graphite : 46 W . m -1 .°C -1 . Cette
caractéristique facilite l’évacuation des calories de la zone de
frottement.
+ Résistance à l’abrasion
Par son exceptionnelle dureté, la couche de carbure de
silicium résiste aux particules les plus abrasives. C’est donc
un matériau très adapté aux atmosphères les plus
agressives.
+ Compatibilité chimique
15
10
5
0
SiC
SiC
massif
Densités comparées.
Alumine
Acier traité
Carbure de
tungstène
Le carbone et le carbure de silicium sont inertes à la plupart des substances chimiques :
acides, solvants, produits organiques. Ils sont donc capables de travailler avec des
atmosphères ou des fluides très corrosifs. Du fait de son procédé d’élaboration, le
graphite siliciuré ne contient pas de silicium ou de silice libre. Sa compatibilité chimique
est donc très large.
Caractéristiques physiques du graphite siliciuré
Densité apparente
Porosité
Limite de rupture • flexion
• compression
Dureté superficielle • Rockwell B
• Vickers
Coefficient de dilatation entre 20 et 200°C
Conductivité thermique à 20°C
Résistance à la • atmosphère oxydante
température • atmosphère réductrice
JPS 100 Standard
1,90
10 %
45 MPa
140 MPa
> 100
2 500
4,0 µm . m . °C -1 -1
46 W . m . °C -1 -1
450°C
1 800°C
JPS 145 étanche
1,90
Etanche à 6 bars
70 MPa
150 MPa
> 100
2 500
4,0 µm . m . °C -1 -1
46 W . m . °C -1 -1
250°C
250°C
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3

Holytown, Scotland UK
Chongqing, China
St-Marys, USA
Gennevilliers, France
Principaux sites de production
Implantation industrielle et / ou commerciale
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des matériaux et solutions pour
les procédés à hautes températures.
Expert mondial des matériaux et équipements pour les
environnements extrêmes, la sécurité et la fiabilité des
équipements électriques, Mersen conçoit des
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aux besoins de ses clients pour optimiser leur performance
industrielle dans des secteurs porteurs : énergies,
transports, électronique, chimie/pharmacie
et industries de procédés.
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