Liants céramiques
Dans la fabrication de céramique, les liants sont des additifs mélangés à des poudres céramiques pour augmenter la résistance mécanique et la cohésion des céramiques crues précuites. La résistance accrue apportée par le liant dans un système céramique permet aux pièces céramiques de traverser le processus de production et d'atteindre l'étape de cuisson sans se briser ni se désagréger. Il existe de nombreuses variétés de liants céramiques, mais les plus adaptés présentent les caractéristiques suivantes.
- Augmente la résistance mécanique des pièces en céramique formées
- Ne colle pas la pâte céramique aux équipements de traitement
- Cuisson à faible teneur en cendres lors de la cuisson
- N'interfère pas avec l'émaillage
Types de liants céramiques
La plupart des liants céramiques appartiennent à l’une des deux catégories suivantes : inorganiques ou organiques.
Liants inorganiques
Les liants inorganiques sont des matériaux minéraux, souvent issus de la chimie des silicates, qui augmentent la résistance mécanique à des températures extrêmement élevées. Bien que les liants inorganiques comme le silicate de sodium et la bentonite soient relativement peu coûteux, ils nécessitent souvent un taux d'utilisation plus élevé que les liants organiques et peuvent parfois entraîner des problèmes de viscosité, responsables de défauts céramiques.
Liants organiques
Les liants organiques couvrent tous les matériaux polymères utilisés dans les céramiques qui ne sont pas d'origine minérale. Ce type de liant forme des liaisons hydrogène avec les particules de poudre céramique lors du séchage. Les liants organiques sont généralement plus coûteux que les liants inorganiques, mais peuvent être utilisés à un taux plus faible et offrent généralement des avantages supplémentaires pour le traitement de la céramique que les liants inorganiques n'offrent pas.
METHOCEL™ : Le liant céramique idéal
METHOCEL™ est une gamme de polymères de méthylcellulose et d'hydroxypropylméthylcellulose. Ces polymères constituent d'excellents liants organiques et auxiliaires de mise en œuvre pour la production de céramiques à parois minces ou de formes complexes. Ces polymères hydrosolubles se distinguent des autres liants organiques par la formation d'une structure gélifiée tridimensionnelle à température élevée, offrant ainsi une stabilité accrue aux céramiques crues pendant le séchage et les premières cuissons. Cette caractéristique, appelée gélification thermique, empêche également la migration du liant et réduit le risque de fissures et de cloques sous contrainte lors de la cuisson. Le graphique ci-dessous illustre l'augmentation de la résistance à l'état cru en fonction de la gélification thermique, mesurée à l'aide d'un rhéomètre à couple pour la viscosité d'un mélange céramique à base d'oxyde d'aluminium contenant du METHOCEL™ A4M.
L'effet de la gélification thermique sur la résistance à l'état vert