SiAlON - Nitrure de silicium et d'aluminium
Les céramiques α/β-SiAlON font partie des matériaux les plus récents de la céramique technique et sont apparentées aux nitrures de silicium. Elles ne se forment qu'avec certaines compositions de matières premières et se composent au moins des trois phases α-SiAlON, β-SiAlON ainsi que d'une phase limite de grains amorphe ou partiellement cristalline.
La classe de matériaux des α/β-SiAlONe se distingue particulièrement par la combinaison d'une dureté encore plus élevée par rapport au nitrure de silicium normal et d'une bonne résistance équivalente. La phase α-SiAlON est très dure, la phase β-SiAlON présente, comme le nitrure de silicium normal, une bonne résistance à la fissuration. Les proportions de phase de α-SiAlON, de β-SiAlON et de phase limite de grain peuvent être ajustées dans de larges plages. Il est ainsi possible d'adapter les propriétés des matériaux α/β-SiAlONe aux profils d'exigences des différentes applications.
Dans des conditions spéciales, il est même possible de fabriquer un matériau à gradient qui contient une plus grande proportion d'α-SiAlON à la surface qu'à l'intérieur. CeramTec exploite cela par exemple pour certaines sortes de céramiques de coupe très résistantes à l'usure pour l'usinage des métaux : grâce au gradient dans la teneur en α-SiAlON, la surface de la plaquette présente une dureté plus élevée que le noyau, ce qui permet d'obtenir une résistance à l'usure nettement accrue du matériau de coupe céramique. La résistance à la fissuration à l'intérieur est alors d'un niveau élevé.
L'incorporation de matériaux durs tels que le carbure de silicium permet d'augmenter encore la dureté et la résistance à l'usure de l'α/β-SiAlONe. Cette variante de matériau des nitrures de silicium et d'oxyde d'aluminium a par exemple fait ses preuves pour les pièces soumises à de fortes contraintes tribologiques dans l'industrie papetière.
