Le carbure de silicium noir désigne une catégorie de matériaux céramiques synthétiques haute performance utilisés pour les composants les plus critiques, notamment ceux qui nécessitent une résistance à l’usure et à la corrosion. Ces pompes sont conçues pour traiter des boues et des liquides qui détruiraient rapidement des pompes métalliques classiques.
1. Pourquoi utilise-t-on du carbure de silicium noir dans les pompes ?
Les pompes en céramique sont souvent privilégiées pour le pompage de fluides abrasifs, corrosifs ou mixtes (abrasifs-corrosifs) . Les matériaux standards comme l’acier inoxydable se détériorent rapidement dans ces conditions.
Les propriétés exceptionnelles du carbure de silicium noir en font un matériau idéal pour ce rôle exigeant :
Dureté extrême : Avec une dureté Mohs de 9,5, c’est l’un des matériaux les plus durs disponibles, offrant une résistance exceptionnelle à l’usure par les particules solides (par exemple, le sable, les minéraux, les cendres).
Excellente résistance à la corrosion : il résiste aux attaques d’une large gamme d’acides, d’alcalis et de sels, assurant ainsi une longue durée de vie dans les procédés chimiques.
Haute résistance mécanique : Elle possède une très haute résistance à la compression, lui permettant de supporter des pressions de fonctionnement importantes.
Bonne résistance aux chocs thermiques : il peut supporter des variations de température rapides sans se fissurer.
Léger : Il est nettement plus léger que des métaux comme le carbure de tungstène.
| ANALYSE CHIMIQUE TYPIQUE | PROPRIÉTÉS PHYSIQUES TYPIQUES | ||
| SiC | ≥98% | Dureté: | Mohs : 9,15 |
| SiO2 | ≤1% | Point de fusion: | Sublimes at 2250 ℃ |
| H2O3 | ≤0,5% | Température maximale de service : | 1900℃ |
| Fe2O3 | ≤0,3% | Densité relative : | 3,2-3,45 g/cm3 |
| FC | ≤0,3% | Masse volumique apparente (LPD) : | 1,2-1,6 g/cm3 |
| Contenu magnétique | ≤0,02% | Couleur: | Noir |
| Forme des particules : | Hexagonal | ||
2. Principales applications des pompes
Le carbure de silicium noir n’est généralement pas utilisé pour l’ensemble du corps de la pompe en raison de son coût et de la complexité de sa fabrication. Il est plutôt réservé aux composants les plus critiques, ceux qui sont soumis aux conditions les plus extrêmes.
Faces d’étanchéité mécanique (l’application la plus courante) :
Il s’agit de la première application du SiC dans les pompes. Un joint mécanique nécessite deux bagues (la face fixe et la face mobile) dures, plates et résistantes pour éviter les fuites.
Les associations courantes comprennent :
SiC vs. SiC : Utilisé pour les applications abrasives et abrasives-corrosives les plus exigeantes. C’est le choix de prédilection pour les pompes céramiques.
SiC contre carbure de tungstène : pour des applications moins abrasives mais hautement corrosives.
SiC contre carbone : pour les applications nécessitant une meilleure lubrification.
Manchons et bagues :
Dans les applications où la lubrification est difficile, les propriétés autolubrifiantes et la résistance à l’usure du SiC en font un matériau idéal pour les manchons et les bagues.
Douilles et chemises de gorge :
Utilisées comme bagues de restriction dans le corps de pompe pour protéger les autres composants de l’usure.