![\"Carbure](\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Recycled-Silicon-Carbide.jpg\")
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Le carbure de silicium est un mat\u00e9riau \u00e0 haut rendement \u00e9nerg\u00e9tique qui peut permettre aux v\u00e9hicules \u00e9lectriques de parcourir de plus grandes distances sans n\u00e9cessiter de syst\u00e8mes de refroidissement actifs et contribuer \u00e0 r\u00e9duire la taille et le poids des syst\u00e8mes de gestion des batteries embarqu\u00e9es.<\/p>\n
Des chercheurs de l'universit\u00e9 Rice ont mis au point un processus innovant de recyclage des d\u00e9chets de SiC pulv\u00e9ris\u00e9s en mati\u00e8res premi\u00e8res de haute qualit\u00e9, connu sous le nom de \"flash upcycling\". Ce proc\u00e9d\u00e9 est \u00e9conome en \u00e9nergie et cr\u00e9e un sous-produit vert.<\/p>\n
La production de carbure de silicium peut \u00eatre \u00e9nergivore et produire des d\u00e9chets importants. Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les technologies et les syst\u00e8mes c\u00e9ramiques IKTS de Dresde et leur partenaire industriel ESK-SiC GmbH ont cr\u00e9\u00e9 un processus \u00e9cologique qui recycle ces d\u00e9chets en carbure de silicium de haute qualit\u00e9, ce qui permet d'\u00e9conomiser de l'\u00e9nergie, de r\u00e9duire les niveaux de pollution et de conserver les mati\u00e8res premi\u00e8res dans le processus.<\/p>\n
Le SiC recristallis\u00e9 en poudre est bien adapt\u00e9 aux applications impliquant des processus d'usinage, des traitements de surface, des c\u00e9ramiques de protection balistique et des mat\u00e9riaux filtrants. En outre, ce mat\u00e9riau recycl\u00e9 est plus r\u00e9sistant aux chocs et aux fissures que le SiC traditionnel, ce qui le rend plus facile \u00e0 travailler ; il am\u00e9liore encore sa recyclabilit\u00e9 en conservant sa duret\u00e9 apr\u00e8s le traitement thermique - une condition pr\u00e9alable essentielle \u00e0 la transformation ult\u00e9rieure en produits utiles.<\/p>\n
Le mat\u00e9riau SiC retrait\u00e9 pr\u00e9sente g\u00e9n\u00e9ralement une granulom\u00e9trie comprise entre 50 et 120 microns en fonction de son application, ce qui le rend adapt\u00e9 aux applications de meulage et de coupe, ou m\u00eame comme alternative au sable naturel pour le pon\u00e7age, o\u00f9 son volume de particules plus faible permet une action de meulage \u00e9quivalente avec un d\u00e9bit plus \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n
Le carbure de silicium retrait\u00e9 peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 dans la production de creusets en SiC li\u00e9 \u00e0 la r\u00e9action et au nitrure en raison de sa faible r\u00e9activit\u00e9 et de ses propri\u00e9t\u00e9s de duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9es, ce qui le rend plus adapt\u00e9 que le SiC granulaire conventionnel \u00e0 cette fin. En outre, ses excellentes performances en mati\u00e8re de frittage et de moulage font du SiC retrait\u00e9 un excellent substitut \u00e0 l'utilisation actuelle dans ces applications.<\/p>\n
Le carbure de silicium retrait\u00e9 pr\u00e9sente g\u00e9n\u00e9ralement des grains d'une taille comprise entre 60 microns et une porosit\u00e9 de 90 %, avec une structure poreuse r\u00e9sistante aux chocs, plus r\u00e9sistante que celle que l'on trouve dans les granul\u00e9s de SiC traditionnels. En outre, ses co\u00fbts de production et sa consommation d'\u00e9nergie peuvent \u00eatre inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux des m\u00e9thodes de production de sable naturel ; enfin, il conserve une duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e apr\u00e8s traitement thermique - des propri\u00e9t\u00e9s essentielles pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\n
La production de carbure de silicium n\u00e9cessite des processus \u00e0 forte intensit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique qui produisent d'importants volumes de d\u00e9chets poudreux. Des chercheurs du Fraunhofer IKTS ont trouv\u00e9 une solution pour recycler ce sous-produit poudreux en carbure de silicium de haute qualit\u00e9, r\u00e9duisant ainsi la pollution industrielle tout en transformant les d\u00e9chets en pr\u00e9cieuses ressources en mati\u00e8res premi\u00e8res. Leur nouveau proc\u00e9d\u00e9, appel\u00e9 RECOSiC, r\u00e9duit consid\u00e9rablement les niveaux de pollution industrielle tout en transformant cette pollution en sources de mati\u00e8res premi\u00e8res pr\u00e9cieuses.<\/p>\n
Le SiC est produit en m\u00e9langeant du sable siliceux avec du coke finement broy\u00e9 dans un four \u00e9lectrique, o\u00f9 un courant \u00e9lectrique passe \u00e0 travers un conducteur de carbone pour provoquer une r\u00e9action chimique qui forme des gaz de silicium et de monoxyde de carbone qui sont ensuite filtr\u00e9s pour laisser un m\u00e9lange de sable siliceux pur qui peut ensuite \u00eatre broy\u00e9 et calibr\u00e9 en grains ou en poudres de diff\u00e9rentes tailles.<\/p>\n
Les produits en carbure de silicium ont de nombreuses applications dans divers domaines. Le carbure de silicium pr\u00e9sente plusieurs caract\u00e9ristiques int\u00e9ressantes, telles qu'une solidit\u00e9, une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et une conductivit\u00e9 thermique extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es ; en outre, il constitue un excellent isolant \u00e9lectrique, ce qui facilite la cr\u00e9ation de dispositifs \u00e9lectroniques avanc\u00e9s tels que les cartes de circuits imprim\u00e9s \u00e0 semi-conducteurs.<\/p>\n
La structure cristalline unique du carbure de silicium lui conf\u00e8re des propri\u00e9t\u00e9s particuli\u00e8res. Il se pr\u00e9sente sous la forme de structures \u00e9troitement empil\u00e9es avec des liaisons covalentes entre ses atomes. Ils sont organis\u00e9s en deux t\u00e9tra\u00e8dres de coordination primaires contenant chacun quatre atomes de silicium et quatre atomes de carbone, li\u00e9s entre eux et empil\u00e9s pour former des polytypes aux propri\u00e9t\u00e9s physiques diff\u00e9rentes.<\/p>\n
Le carbure de silicium se pr\u00e9sente sous diff\u00e9rentes formes et tailles. Les exemples les plus courants sont les t\u00e9tra\u00e8dres, les sph\u00e8res, les tiges et les hexagones ; des couches r\u00e9sistantes \u00e0 l'usure infus\u00e9es avec du silicium liquide peuvent produire du carbure-nitrure de silicium (SiNx) ; il peut m\u00eame \u00eatre cultiv\u00e9 sous forme de grands cristaux uniques connus sous le nom de \"pierres pr\u00e9cieuses de Lely\".<\/p>\n
Le carbure de silicium est actuellement utilis\u00e9 dans de nombreuses industries, depuis les abrasifs et les abrasifs appliqu\u00e9s jusqu'\u00e0 l'\u00e9lectronique de puissance pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques. Son utilisation permet de r\u00e9duire le frottement et les co\u00fbts, d'am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 et de prolonger la dur\u00e9e de vie des batteries - des caract\u00e9ristiques qui ont rendu son utilisation attrayante dans ces applications. Le carbure de silicium s'est av\u00e9r\u00e9 particuli\u00e8rement efficace pour r\u00e9duire les co\u00fbts de friction tout en r\u00e9duisant les co\u00fbts et en am\u00e9liorant les performances par rapport \u00e0 d'autres mat\u00e9riaux.<\/p>\n
Le carbure de silicium, commun\u00e9ment appel\u00e9 carborundum, est un compos\u00e9 chimique dur compos\u00e9 de silicium et de carbone qui existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel sous la forme d'un min\u00e9ral rare, la moissanite, et qui est produit en masse depuis 1893 pour \u00eatre utilis\u00e9 comme abrasif. En raison de sa longue dur\u00e9e de vie et de ses besoins minimaux de remplacement, le carbure de silicium aide les entreprises et les consommateurs \u00e0 r\u00e9duire la production de d\u00e9chets, contribuant ainsi \u00e0 r\u00e9duire l'impact sur l'environnement tout en \u00e9conomisant sur les frais d'\u00e9limination et les besoins de remplacement.<\/p>\n
La carbidine de silicium a de nombreuses utilisations industrielles. Elle pr\u00e9sente une excellente conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et thermique, un point de fusion \u00e9lev\u00e9, une faible densit\u00e9, une forte r\u00e9sistance m\u00e9canique et peut supporter des temp\u00e9ratures tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es sans se fissurer, ce qui la rend utile pour les op\u00e9rations de coupe, de meulage et de polissage. La carbidine de silicium est \u00e9galement une mati\u00e8re premi\u00e8re essentielle dans la fabrication de c\u00e9ramiques techniques et de r\u00e9fractaires, dans l'\u00e9lectronique des semi-conducteurs, dans les roues\/disques\/scies \u00e0 fil\/produits abrasifs de haute performance, ainsi que dans les applications de mat\u00e9riaux composites avec l'acier.<\/p>\n
La production de carbure de silicium repose sur deux mati\u00e8res premi\u00e8res primaires, le sable de quartz et le coke de p\u00e9trole. \u00c0 l'\u00e9chelle industrielle, la production se fait selon le proc\u00e9d\u00e9 Acheson, qui consiste \u00e0 chauffer un m\u00e9lange dans des fours \u00e0 ciel ouvert \u00e0 environ 2 300 degr\u00e9s Celsius pour une r\u00e9duction carbothermique, avant de le broyer en particules pour un traitement ult\u00e9rieur. Malheureusement, cette m\u00e9thode g\u00e9n\u00e8re d'importantes \u00e9missions de CO2 : environ 2,4 tonnes sont \u00e9mises par tonne de SiC produite \u00e0 l'aide de cette technique.<\/p>\n
Dans le cadre d'un effort visant \u00e0 r\u00e9duire son impact \u00e9cologique, le recyclage des boues produites lors de la synth\u00e8se serait utile pour produire des d\u00e9chets de SiC de haute qualit\u00e9 et diminuer l'approvisionnement en sources naturelles. Cela permettrait de produire des d\u00e9chets de SiC \u00e0 base de boues abrasives tout en r\u00e9duisant les co\u00fbts li\u00e9s \u00e0 l'acquisition de mati\u00e8res premi\u00e8res naturelles.<\/p>\n
Cet article \u00e9tudie les propri\u00e9t\u00e9s, en particulier la granulom\u00e9trie, des d\u00e9chets de carbure de silicium recycl\u00e9 en vue de leur inclusion potentielle dans de nouvelles recettes cimentaires. Notre objectif \u00e9tait de voir si nous pouvions remplacer les d\u00e9chets de carbure de silicium recycl\u00e9 avec des effets minimes sur la granulom\u00e9trie globale et les caract\u00e9ristiques de grain du b\u00e9ton ; les r\u00e9sultats de notre \u00e9tude indiquent que ce mat\u00e9riau peut effectivement servir \u00e0 cette fin, avec des valeurs similaires \u00e0 celles d'autres agr\u00e9gats min\u00e9raux.<\/p>\n
Le carbure de silicium, un mat\u00e9riau industriel couramment utilis\u00e9 dans des applications allant des composants r\u00e9fractaires aux semi-conducteurs, est tr\u00e8s recherch\u00e9, mais sa production n\u00e9cessite des processus \u00e0 forte intensit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique qui rejettent de grandes quantit\u00e9s de CO2. Aujourd'hui, des chercheurs ont mis au point un moyen \u00e9cologique de recycler ce mat\u00e9riau en retransformant les sous-produits et les d\u00e9chets en carbure de silicium de haute qualit\u00e9.<\/p>\n
Le proc\u00e9d\u00e9 RECOSiC (c) recycle les d\u00e9chets de SiC pulv\u00e9rulents g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par la production en carbure de silicium qui peut \u00eatre r\u00e9utilis\u00e9 dans des produits et des processus connus, ce qui permet d'augmenter les rendements tout en r\u00e9duisant la d\u00e9pendance \u00e0 l'\u00e9gard des fournisseurs de mati\u00e8res premi\u00e8res.<\/p>\n
Pour cr\u00e9er du carbure de silicium, il faut chauffer du sable de quartz et du coke de p\u00e9trole dans des fours Acheson \u00e0 ciel ouvert. Malheureusement, cela g\u00e9n\u00e8re de grandes quantit\u00e9s de sous-produits qui ne peuvent pas \u00eatre utilis\u00e9s dans des applications de haute qualit\u00e9 en raison de leur granulom\u00e9trie et de leur capacit\u00e9 de coupe insuffisantes. En outre, la contamination par le flux d'air constitue une autre menace s\u00e9rieuse lorsqu'il s'agit de fours ouverts aussi gigantesques.<\/p>\n
Pour recycler le carbure de silicium, les d\u00e9chets et les boues doivent d'abord \u00eatre s\u00e9par\u00e9s et purifi\u00e9s. Le proc\u00e9d\u00e9 RECOSiC utilise le chauffage flash par effet Joule pour augmenter rapidement leur temp\u00e9rature avant de les combiner avec du silicium liquide pour produire du carbure de silicium secondaire qui est ensuite infiltr\u00e9 avec du silicium liquide pour diminuer la porosit\u00e9 et augmenter la puret\u00e9 du carbure de silicium primaire.<\/p>\n
Une fois purifi\u00e9, le carbure de silicium subit un traitement thermique critique de d\u00e9liantage et de pyrolyse dans un four, o\u00f9 des conditions sans oxyg\u00e8ne sont utilis\u00e9es pour le chauffer afin d'extraire sa teneur en carbone et de br\u00fbler les restes de liant - cette \u00e9tape permet \u00e9galement d'augmenter la puret\u00e9 jusqu'\u00e0 98% !<\/p>\n
Le carbure de silicium recycl\u00e9 peut \u00eatre utilis\u00e9 \u00e0 de nombreuses fins, qu'il s'agisse de produits abrasifs tels que le papier de verre, les meules ou les disques, ou de mat\u00e9riaux composites avec l'acier. Parmi les autres applications du SiC recycl\u00e9 figurent les r\u00e9fractaires \u00e0 haute temp\u00e9rature, les c\u00e9ramiques de protection balistique pour la technologie militaire et la technologie automobile\/environnementale (filtre \u00e0 particules diesel). Le SiC retrait\u00e9 produit par le proc\u00e9d\u00e9 RECOSiC contient principalement des structures cristallines hexagonales (a-SiC), tandis que le carbure de silicium b\u00eata (b-SiC).<\/p>\n
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Silicon carbide is an energy-efficient material that can enable electric vehicles to achieve greater driving distances without the need for active cooling systems and help decrease both size and weight of onboard battery management systems. Rice University researchers have developed an innovative process for upcycling pulverformed SiC waste into high-quality raw materials, known as flash […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-448","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=448"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":533,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions\/533"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=448"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=448"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=448"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}