Spinelle (SP-30-G)

Au cours des dernières années, la recherche menée par GTS Kera­mik a permis de faire évoluer de manière systé­ma­tique et ciblée son programme de creu­sets. L’objectif prin­ci­pal était le déve­lop­pe­ment de creu­sets de labo­ra­toire denses ainsi que de variantes poreuses à gros grains, spéci­fi­que­ment adap­tées aux exigences des procé­dés de fusion indus­triels. Ces déve­lop­pe­ments sont issus d’une étroite colla­bo­ra­tion avec les utili­sa­teurs indus­triels et les insti­tuts de recherche, témoi­gnant d’un inté­rêt crois­sant pour des maté­riaux céra­miques sur mesure pour les appli­ca­tions à haute tempé­ra­ture.

Une atten­tion parti­cu­lière a été portée à l’optimisation des céra­miques spinelles, notam­ment à base de magné­sio-alumi­nate (MgAl₂O₄). Cette céra­mique MgAl₂O₄ se distingue par une excel­lente résis­tance ther­mique et chimique face aux milieux très agres­sifs, en parti­cu­lier les bains alca­lins. Grâce à ces proprié­tés, elle est consi­dé­rée comme un maté­riau de choix pour les envi­ron­ne­ments de procédé exigeants. Outre sa résis­tance intrin­sèque à la corro­sion, le spinelle fritté offre égale­ment une grande stabi­lité méca­nique à haute tempé­ra­ture, ce qui le rend adapté à de nombreuses appli­ca­tions ther­miques.

Dans le cadre d’une coopé­ra­tion inter­dis­ci­pli­naire avec l’Institut Fraun­ho­fer pour les tech­no­lo­gies céra­miques et les systèmes IKTS à Herm­sdorf, des creu­sets en spinelle fritté de grand format ont été déve­lop­pés pour la recherche sur les batte­ries et le stockage d’énergie. Ces creu­sets sont actuel­le­ment en phase de test pratique et devraient amélio­rer l’efficacité des procé­dés de synthèse et de trai­te­ment des maté­riaux précur­seurs de batte­ries. Outre la pureté chimique, la résis­tance ther­mo­mé­ca­nique du maté­riau est parti­cu­liè­re­ment prise en compte. Les céra­miques spinelles trouvent égale­ment un usage crois­sant dans l’industrie métal­lur­gique, notam­ment grâce à leur excel­lente résis­tance aux scories. Lors de la fusion de métaux légers comme l’aluminium et dans l’industrie du verre, ces creu­sets démontrent des perfor­mances élevées.

Dans l’ensemble, les avan­cées de la recherche GTS montrent que les céra­miques spinelles peuvent consi­dé­ra­ble­ment élar­gir leur champ d’application et leur perfor­mance grâce à une modi­fi­ca­tion ciblée de la compo­si­tion et de la struc­ture. L’articulation étroite entre recherche fonda­men­tale et appli­ca­tion indus­trielle consti­tue la base des inno­va­tions futures dans ce domaine tech­no­lo­gique de pointe.