Quelles sont les utilisations du carbure de silicium noir ?
Le carbure de silicium noir (SiC) est l’abrasif de référence (α-SiC, > 98 % SiC, faible teneur en SiO₂/Fe). Étant le minéral artificiel le plus dur après le diamant (dureté Mohs 9,2–9,4, Knoop 2480), et ne coûtant que quelques dollars le kilogramme, il est utilisé en très grandes quantités pour des travaux nécessitant une coupe rapide et économique, où sa couleur sombre ou sa légère friabilité ne posent pas de problème. Ses principales applications sont :
1. Abrasifs agglomérés
– Meules vitrifiées et en résine pour outils en acier, fonte, métaux non ferreux et carbure
– segments, pointes montées, bâtonnets d’affûtage pour vilebrequins, engrenages, tiroirs hydrauliques
2. Abrasifs enduits
– Papier de verre à l’eau, toile émeri, bandes abrasives, disques, roues à lamelles pour la carrosserie automobile, le bois, les plastiques, les composites et le marbre
3. Grenaillage à grains libres / grenaillage sous pression
– grenaillage des coques de navires, plaques d’acier, pierre, béton, pièces moulées en aluminium (donne un profil d’ancre net et mat)
– gravure sur verre, lettrage de monuments, « délavage à la pierre » du denim (remplace la pierre ponce)
4. Finition en masse / polissage par culbutage
– bols vibrants pour l’ébavurage des pièces moulées sous pression en aluminium, des pièces de plomberie en laiton, des fixations en acier inoxydable (coupe 2 à 3 fois plus vite que l’Al₂O₃)
5. Découpe au jet d’eau abrasif
– Le SiC de granulométrie 60–120 mesh est la charge dure la moins chère pour la découpe du verre, du caoutchouc et du marbre, là où le grenat est trop coûteux.
6. Additifs antithermiques
– la suspension de SiC lâche (F400–F1200) est encore utilisée pour découper des blocs de marbre et certains lingots de silicium solaire (est remplacée par du diamant mais toujours > 30 kt an⁻¹)
7. Réfractaires et métallurgiques
– Argile pour trous de coulée, masse pour auge, mélange de damage pour cubilots et canaux de fonderie de fer (conductivité thermique élevée, faible mouillabilité par le fer)
– Briques de SiC pour mobilier de four, cornues de distillation du zinc, creusets de fusion de l’aluminium (le SiC noir est moins cher que le SiC vert pour les réfractaires non abrasifs)
8. Pièces d’usure et de friction (bas de gamme)
– mastic pour plaquettes de frein, garnitures d’embrayage (offre une meilleure résistance au fading et augmente le coefficient de frottement)
– carreaux d’usure en céramique bon marché pour goulottes, revêtements intérieurs de tuyaux à boues (granulés de SiC liés à l’époxy)
9. Art lapidaire et verrier
– abrasif pour polisseuse pour agates, quartz, obsidienne ; travail à froid du verre (80–220 mesh)
10. Additif chimique/métallurgique
– 1 à 3 mm de SiC ajoutés à la charge du cubilot comme agent de cémentation/siliconisation et pour améliorer la fluidité du bain de fusion
– précurseur du procédé Acheson pour fabriquer du silicium de qualité métallurgique (SiC + Fe → FeSi)
En bref, le carbure de silicium noir est utilisé partout où l’on a besoin d’une découpe ou d’un meulage agressif et économique sur les métaux, la pierre, le verre, les composites ou le béton, et comme additif bon marché et résistant à la chaleur dans les systèmes de fonderie et réfractaires.
