PAPYEX GRAPHITE SOUPLE - Mersen

Mersen dans les foursFours de traitement thermique sous vide ou sous atmosphèrecontrôlée.Fours à passage sous atmosphère contrôlée.Fours de brasage sous vide.Mersen offre une large gamme de solutions hautesperformances pour les fours industriels :Calcarb ® : isolation en feutre de carbone rigide.Graphite pour applications réfractaires.Composite carbone/carbone.Papyex ® : graphite souple.Associé aux autres matériaux de Mersen, le Papyex ® permet desurmonter de nombreuses contraintes techniques au meilleurcoût pour les utilisateurs de fours industriels.Pourquoi le Papyex ® dans les fours ?Comme écran : par son pouvoir réflecteur, il diminue les déperditions d’énergie. L’anisotropie de sa conductivitéthermique permet une meilleure homogénéisation de la température dans l’enceinte.Comme élément d’isolation thermique : il peut être utilisé seul, en écrans multiples, soit en complément desmatériaux isolants usuels : feutre de carbone, feutre rigide, mousse de graphite.Comme matériau d’étanchéité : dans les installations fonctionnant à haute température et en milieu corrosif, il estimperméable au gaz chaud et peut être utilisé comme joint statique et comme garniture étanche.Les assemblages avec des isolantsLe Papyex ® est utilisé en association avec des isolants pour limiterles points chauds et pour bénéficier de son pouvoir réfléchissantde chaleur.Les assemblages peuvent être réalisés sur des isolations rigidescomme Calcarb ® ou sur du feutre souple.Pour faire ces assemblages, Mersen utilise un adhésif qui résisteà très haute température.Résistance aux chocs thermiquesLors de la montée en température rapide, les gaz contenus dans le Papyex ® peuventoccasionner des boursoufflures à la surface du matériau. Pour éviter ce désagrément, lePapyex ® FHT est traité au préalable à haute température ce qui permet d’éliminer ce risque.Sur demande, la surface du Papyex ® peut être perforée pour faciliter son dégazage.4

Autres applicationsRésistance électrique dans les foursGrâce à sa souplesse et à sa finesse, le Papyex ® se découpe facilement et permet de fabriquerdes résistances courbes qui s’adaptent aux matériels non standards de laboratoire.Interface de protectionPour la coulée des métaux, le Papyex ® assure la protection des moules et lingotièresen graphite contre l’accrochage éventuel de certains métaux et alliages ; ilévite la détérioration rapide d’un matériel coûteux et facilite le démoulage.Dans l’industrie du verre, le Papyex ® n’est pas mouillé par le verre fondu oupâteux.Dans les opérations de compression à chaud et en particulier dans le cas dufrittage, le Papyex ® le plus mince permet de réaliser des intercalaires qui facilitentle démoulage et une meilleure répartition de la température.Dans les opérations de soudure ou de brasage,en particulier en cas d’intervention sur desensembles délicats, on utilise le Papyex ® ,pour protéger des projections les zonesvoisines qui risqueraient d’être endommagées.Dans le tirage des lingots de silicium,le Papyex ® est utilisé pour protégerles équipements en graphite desréactions avec le silicium. Pour ce type d’application,le Papyex ® peut être purifié (moins de5 ppm).Produit de dissipation de chaleurLa conductivité du Papyex ® dans le plan de la feuille croit fortement avecl’augmentation de la densité (voir courbe page 9). Ce matériau peutalors être utilisé pour dissiper la chaleur avec des performanceséquivalentes à des métaux conducteurs comme le cuivre.En électronique, il sert ainsi d’interface thermique etde dissipateur de chaleur. De par sa légèreté etson coût raisonnable, il est compétitif parrapport à d’autres solutions.5

fabricationgraPhite naturelLe graphite souple est fabriqué à partir de cristallites de graphite naturel purifié.Les meilleurs minerais de graphite sont extraits principalement en Chine, auCanada, en Inde et à Madagascar.Pour obtenir un graphite souple de bonne qualité, il faut sélectionner des mineraiscomportant des cristallites de dimensions supérieures à 180 µm.graPhite exPansableLe graphite a la propriété de former des composés chimiques par insertion d’atomes ou demolécules dans sa structure lamellaire.Cette propriété est utilisée pour fabriquer du graphite expansable par insertion d’acide.Le composé inséré réagit à un choc thermique à très haute température : l’élément d’insertionse vaporise et expanse chaque cristallite de graphite.CaractéristiquesFaible perméabilité aux gaz et liquidesFlexibilité, texture soupleResistance à la plupart des fluidesAbsence de danger pour la santé ; sans amianteSans danger pour l’environnementConvient pour utilisation à des températures variantde -250°C à 450°C sous air et jusqu’à 3 000°Cen atmosphère inerteAbsence de liants n’entraînant ni vieillissementni effritementStabilité à long terme de la compressibilitésur une grande plage de températuresReprise élastique élevéeConductivité électrique et thermique anisotropesRésistance aux radiationsTrès bonne résistance au choc thermiqueFacilité de découpe par emporte-pièce6

Produits d’étanchéitéRuban de Papyex ®obtenu par tranchagedu rouleau.Largeur minimale : 4,5 mm.Joint spiralé :co-enroulementen spiralede Papyex ®et d’acier.Bague en graphiteavec ou sans insertsmétalliques obtenuspar compression deruban de Papyex ® .Rouleau de Papyex ®Largeur standard :500, 1 000, 1 500 mm.Densité standard :0,7g / cm 3 à 1,1g / cm 3 .Epaisseur standard :0,2 à 1,5 mm en rouleauet jusqu’à 10 mmsous forme de plaque.Joint plat découpépar emporte-pièce,jet d’eau, couteauoscillant.Papyex ® hP :Joint multi-renfortsfacile à découperpar des moyensclassiques.Feuilles renforcées assembléespar contre-collage ou agrafage.7

Nuances de Papyex ®Depuis plus de 30 ans, Mersen sélectionne et transforme rigoureusement les meilleurs minerais degraphite naturel pour garantir à ses clients le respect des normes les plus strictes de l’étanchéitéindustrielle, nucléaire et automobile.La large gamme de nuances Papyex ® peut répondre aux exigences les plus poussées de puretéchimique pour minimiser les risques de corrosion et étendre son usage au-delà de 450°C.Des traitements spécifiques anti-corrosion et anti-oxydation permettent d’étendre encore sonutilisation dans des conditions extrêmes.Graphite souple répondant aux exigences de l’étanchéitéChimie, pétrochimieAutomobileI600 I980 IZ980 IP980 A960Faible tauxd’oxydationPureté standardAvec inhibiteurde corrosionAvec inhibiteurd’oxydationLe moins purspécificationvaleurcourantespécificationvaleurcourantespécificationvaleurcourantespécificationvaleurcourantespécificationvaleurcouranteTaux de carbone > 99 % 99,40 % > 98 % 99,25 % > 92 % 96,25 % > 95 % 97,90 % > 96 % 98,45 %Teneur en cendres < 1 % 0,60 % < 2 % 0,75 % < 2 % 0,75 % < 2 % 0,75 % < 4 % 2 %Taux d’inhibiteur - - 2 % à 6 % 3 % 1 % à 3 % 1,35 % -Teneur en soufre < 700 ppm 500 ppm < 1 400 ppm 700 ppm < 1 400 ppm 650 ppm < 800 ppm 650 ppm 1 400 ppm 1 000 ppmTeneur en chlore total < 50 ppm 25 ppm < 50 ppm 25 ppm < 50 ppm 25 ppm < 50 ppm 25 ppm 80 ppm 50 ppmPerte de masse (500°C / 24h) < 0,5 % 0,10 % < 4 % 1,50 % < 4 % 1,50 % < 0,5 % 0,20 % < 10 % 5 %Perte de masse (670°C / 4h) < 4 %/h 3 % - - - -Température maximaled’utilisation :• à l’air 550 °C 450 °C 450 °C 550 °C 450 °C• sous atmosphère neutre 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °CPropriétés généralesPropriétés physiquesspécificationvaleur couranteunités dans le plan dans l’épaisseurRésistance à la traction(D=1g / cm 3 )> 4 Mpa 4,5 MpaCompressibilité 45 % à 52 % 45 % à 52 %Reprise élastique 10 % à 15 % 10 % à 15 %Dispersion de massesurfacique (g / m 2 )+ / -5 % 3,50 %Perméabilité cm 2 .s -1 .atm -1 - 10 -5Dureté shore C 2 25 25Coefficient de dilatationthermiqueRésistivité électrique10 -6 . °C -1 zéro 25 à 2810 -6 . °F -1 zéro 14 à 15Ω.cm 0,001 0,05Ω.inch 0,0004 0,02Coefficient d´émissivitéà 400°C - 0,4 0,4à 1 000°C - 0,6 0,68

Graphite souple répondant aux exigences de l’étanchéitéNucléaireN9985 NS200 NSZ200 N998 NZ998 NP998La plus haute puretésans additifspécificationvaleurcouranteTrès faible teneuren soufrespécificationvaleurcouranteTrès faible teneuren soufreProtection activecontre la corrosionspécificationvaleurcouranteHaute puretésans additifspécificationvaleurcouranteHaute puretéProtection activecontre la corrosionspécificationvaleurcouranteHaute puretéavec inhibiteurd’oxydationspécificationTaux de carbone > 99,85 % 99,90 % > 99,5 % 99,55 % > 93,5 % 96,55 % > 99,8 % 99,85 % > 93,8 % 96,85 % > 95 % 98,50 %valeurcouranteTeneur en cendres < 0,15 % 0,10 % < 0,5 % 0,45 % < 0,5 % 0,45 % < 0,2 % 0,15 % < 0,2 % 0,15 % < 0,2 % 0,15 %Taux d’inhibiteur - - 2 % à 6 % 3 % - 2 % à 6 % 3 % 1 % à 3 % 1,35 %Teneur en soufre < 600 ppm 500 ppm < 200 ppm 120 ppm < 200 ppm 120 ppm < 600 ppm 450 ppm < 600 ppm 450 ppm < 600 ppm 450 ppmTeneur en chlore total < 30 ppm 20 ppm < 30 ppm 20 ppm < 30 ppm 20 ppm < 30 ppm 20 ppm < 30 ppm 20 ppm < 30 ppm 20 ppmTeneur en chlore extractible < 20 ppm 10 ppm - - < 30 ppm 20 ppm - -Teneur en halogène (F, Br, I) - < 50 ppm 30 ppm < 50 ppm 30 ppm - - -Perte de masse (500°C / 24h) < 1 % 0,50 % 1 % 1 % < 1 % 0,60 % - < 0,50 % 0,10 %Température maximaled’utilisation :• à l’air 500 °C 500 °C 500 °C 500 °C 450 °C 550 °C• sous atmosphère neutre 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °C 2 700 °CConductivité thermiqueen fonction de la températureConductivité thermiqueen fonction de la densitéConductivité thermique W.m -1 .°C -115010050Dans le sensde l’épaisseurDans le sensdu plan1,41,21,00,80,60,40,2Dans le sensde l’épaisseurDans le sens du plan0100 1 000 1 500 2 0000Densité g / cm 3 Conductivité W.m -1 .°C -10 100 200 300Température °CLes informations contenues dans ce catalogue sont données à titre purement indicatif et ne sauraient engager la responsabilité de Mersen pour quelque cause que ce soit. Toute copie,reproduction ou traduction, intégralement ou partiellement, est interdite sans l’accord écrit de Mersen.Nos matériaux sont en conformité avec la Directive RoHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment). Par ailleurs, Mersen garantit la bonneapplication de la réglementation européenne REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical Substances) sur tous ses sites situés en Europe.9

nuances de feuillesen Partenariat aveC les sPéCialistes de l’étanChéité statique,mersen a déveloPPé une gamme ComPlÈte de feuille en graPhitesouPle dans lesquelles nos Clients déCouPent des Joints PlatsPour leurs aPPliCations.Elles sont disponibles dans toutes les nuances adaptées aux spécifications de pureté de la chimie, pétrochimie,raffinage, nucléaire ou aéronautique. mersen contrôle au quotidien la pureté de ses matériaux grâce à sonlaboratoire d’analyse et de mesure ; ceci pour garantir à ses clients le respect des spécifications chimiques surle matériau.un revÊtementanti-adhérantPour faCiliterle démontagedu Jointmersen a développé une imprégnationde surface qui forme un revêtementanti-adhérant efficace jusqu’à 350°Cen application.Ce revêtement AS “Anti-Stick” répondnotamment aux spécifications techniquesdes leaders de la chimie en Allemagne.C’est une option particulièrementrecommandée, sur les produitsrenforcés agrafés.un serviCe unique Pour Promouvoir votre marquemersen propose à ses clients partenaires, spécialistes de l’étanchéité, de promouvoirleur propre marque, grâce à un service de marquage desfeuilles par sérigraphie. Nous avons la possibilitéd’imprimer vos feuilles suivant votre modèle dansla couleur de votre choix et les plus grandsformats jusqu’à 1 500 x 2 000 mm.10

caractéristiques techniquesdes feuilles Papyex ®PAPYEX ® SR PAPYEX ® RI PAPYEX ® RN PAPYEX ® PIFeuille de graphite souplesans renfort.Feuille de graphite souplerenforcée par un insertde 50 µm en acierinox plat collé.usage général comme jointde bride dans l’industriechimique, pétrochimique.Feuille de graphite souplerénforcée par un insertde 13 µm en nickel plat.très facile à découper et résistantau fluide très corrosif,notamment chlore.Feuille de graphite souplerenforcée avec un insertperforé 100 µmen acier inox, assembléepar agrafage, sans adhésifpour la fabrication de jointde tuyauteries et de réacteursen chimie, pétrochimie...unité / norme caractéristiques techniques caractéristiques techniques caractéristiques techniques caractéristiques techniquesFormat des feuilles m 1 x 1 / 1,5 x 1,5 1 x 1 / 1,5 x 1,5 0,5 x 1 / 1 x 1 / 1,5 x 1,5 1 x 1 / 1,5 x 1,5Matériau d’insertion DIN/ASTM sans insert 1.4401 / SS316 (plat) Nickel 1.4401 / SS316 (perforé)Épaisseur de l’insert µm 50 13 100nomenclature DIN 28 091-4 GR-10 GR-10-O-1 K-Cr GR-10-I K-Ni GR-10-O-1 M-CrDensité du graphite souple g / cm 3 + / -10 % 0,7 à 1,3 0,7 ou 1 1 1Épaisseurs standards mm + / -10 % 1 1,5 2 3 0,75 1,0 1,5 2,0 3,0 0,4 0,8 1,0 1,5 2,0 3,0 1,0 1,5 2,0 3,0nombre d’inserts nb 0 1 1 ou 2 1 1 ou 2 1 1 ou 2Perméabilité au gaz (hélium) cm 3 / min < 0,30 < 0,60 < 0,80 < 0,85 < 0,60 < 0,85 < 0,60 < 0,60 < 0,80 < 1,0Taux de fuite spécifique L mg / s / m < 0,05 < 0,08 < 0,1 < 0,15 < 0,06 < 0,1 < 0,06 < 0,06 < 0,08 < 0,1σ voN / mm 2 160 140 120 100 100 110 180 160 140 120σ Boat 300°C N / mm 2 140 120 100 80 70 90 160 140 120 100Coefficient de joints (bD = 20 mm) :• σ vuDin e 2505 N / mm 2 20 10 10 20• m DIN E 2505 coefficient DIN 1,3 1,3 1,3 1,3• ASTM coefficient m 2 2 2,5 3 2,5• ASTM coefficient y psi 1 500 900 1 000 9 000 4 000• Compressibilité ASTM F36A-66 % 40-50 40-50 40-50 30-35 30-40• Reprise élastique ASTM F6A-66 % 10-15 10-15 10-15 15-20• Contrainte résiduelle DIN 52913,16h/300°CN / mm 2 > 47 > 45 > 45 > 48 > 48 > 48 > 45• Taux de cendre DIN 51903 % < 2,0 < 2,0 < 2,0 < 2,0• Teneur en soufre ppm < 50 < 50 < 50 < 50• Traitement anti-adhésif Oui sur demande non non Oui sur demandePapyex ® Ri / Papyex ® RN - Pression / températurePapyex ® PI - Pression / températurePression des fluides (Bar)12010080604020InadaptéAdapté dans certains casAdapté avec des fluides compatiblesPression des fluides (Bar)13012010080604020InadaptéAdapté dans certains casAdapté avec des fluides compatibles0100 200 300 400 500 6000100 200 300 400 500 600Température °CTempérature °C11

PAPYEX ® HPGUIDE TECHNIQUELa structure brevetée parMersen repousse les limitesdu graphite souple dansle domaine de l’étanchéité :• Très forte pression.• Sans adhésif, simpleassemblage mécanique pourde très hautes températures.• Découpe facile par des moyensconventionnels grâceà des renforts fins.• Démontage facile grâceau traitement anti-adhérent.

Papyex ® HP : feuilles multi-renfortshaute performanceunité / normePAPYEX ® HPFeuille de graphite souple multi-renforts perforés conçue pour résister à de très fortes pressionset contraintes mécaniques même aux températures les plus élevées.Applications dans les circuits de vapeur sous pression des centrales thermiques,les joints de pompe, de tout type de brides et d’enceinte de réacteur.caractéristiques techniquesFormat des feuilles m 1 x 1 / 1,5 x 1,5Matériau d’insertion DIN/ASTM 1.4401 / SS316 (L) (perforé)Épaisseur de l’insert µm 50Nomenclature DIN 28 091-4 GR-11-I-3-CrDensité du graphite souple g / cm 3 + / -10 % 1,1Épaisseurs standards mm + / -10 % 1 1,5 2 3 4Nombre d'inserts nb 1 2 3 5 7Traitement "anti-sticking"Étanchéitéouicertification Ta-Luft en optionTests mécaniques :• EN 13555 - largeur de joint 20 mm T°C 20°C 300°C 400°C• Q smaxN / mm 2 > 220 > 220 200• PQr (50 Mpa) 0,99 0,94 0,92• Compressibilité ASTM F36A-66 % 30-40• Reprise élastique ASTM F36A-66 % 4-5• Contrainte résiduelle DIN 52913, 16h/300°C N / mm 2 > 48Coefficients de joint (bD = 20 mm) :• σ vuDIN E 2505 N / mm 2 20• m DIN E 2505 coefficient DIN 1,3• ASTM coefficient m 2,5• ASTM coefficient y psi 3000Nuances de Papyex ® disponibles : I600 N9985 NS200• Taux de cendre DIN 51903 % < 1 < 0,15 < 0,5• Teneur en soufre ppm < 700 < 500 < 200• Teneur en chlore ppm < 25 < 20 < 20Pression d’assise maximale sur le joint250200Pression / température300250InadaptéMPa15010050Q smaxà 300 °CPression (Bar)20015010050Adapté dans certains casAdapté avec des produitschimiques compatibles02 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Ratio largeur / épaisseur du joint00 100 200 300 400 500 600Température °CLes informations contenues dans ce catalogue sont données à titre purement indicatif et ne sauraient engager la responsabilité de Mersen pour quelque cause que ce soit. Toute copie,reproduction ou traduction, intégralement ou partiellement, est interdite sans l’accord écrit de Mersen.Nos matériaux sont en conformité avec la Directive RoHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment). Par ailleurs, Mersen garantit la bonneapplication de la réglementation européenne REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical Substances) sur tous ses sites situés en Europe.

Principaux sites de productionImplantation industrielle et/ou commercialeEXPERT MONDIALdes matériaux et solutions pourles procédés à hautes températures.un aCteuR GLoBaLExpert mondial des matériaux et équipements pour lesenvironnements extrêmes, la sécurité et la fiabilité deséquipements électriques, Mersen conçoit dessolutions innovantes adaptéesaux besoins de ses clients pour optimiser leur performanceindustrielle dans des secteurs porteurs : énergies,transports, électronique, chimie/pharmacieet industries de procédés.MERSEN France Gennevilliers S.A.S.41, rue Jean Jaurès - BP 148F-92231 GENNEVILLIERS CEDEXFRANCETél : +33 (0) 1 41 85 43 66/43 93Fax : +33 (0) 1 41 85 45 88E-mail : papyex@mersen.comwww.mersen.comRéalisation Bulles de couleurs - Mai 2012