2. Propriétés de haute température
• Stabilité
La stabilité est une propriété essentielle pour les applications à haute température, et le problème ne peut être dissocié de celui du comportement du matériau par rapport à l'atmosphère gazeuse coexistante. Celle-ci joue un rôle capital, tant par sa nature que par la valeur de sa pression. Dans le vide, les métaux, le graphite et un bon nombre de composés interstitiels des éléments de transition présentent des vitesses d'évaporation peu élevées, même à très haute température. En revanche, les composés entre métalloïdes fondent en se décomposant ou se décomposent avant de fondre. Les oxydes peuvent se vaporiser à l'état de molécules, mais aussi en donnant les atomes constitutifs ou des sous-oxydes ; en général, il existe des équilibres assez complexes sur lesquels semble influer fortement la pression partielle d'oxygène.
Vis-à-vis d'atmosphères oxydantes, les oxydes sont les plus résistants ; la thorine permet d'étendre le domaine d'utilisation des réfractaires en atmosphère oxydante jusqu'à 2 700 0C. Le domaine d'utilisation des métaux est beaucoup moins étendu et seuls peuvent convenir les métaux nobles, à moins d'utiliser des revêtements protecteurs. En atmosphère légèrement oxydante, l'iridium peut être employé jusqu'à 2 200 0C, mais la limite pratique est plutôt de l'ordre de 1 800 0C (limite d'utilisation des alliages platine-rhodium). Certains siliciures, borures et carbures peuvent être utilisés jusqu'à des températures relativement élevées dans ces conditions ; la limite, là aussi, est cependant de l'ordre de 1 800 0C. Signalons le comportement intéressant du carbure de silicium (SiC), qui est en quelque sorte autoprotégé grâce à la formation d'une couche de silice (SiO2) superficielle.
En atmosphère réductrice, les métaux présentent la plus grande stabilité. En revanche, un grand nombre de réfractaires couramment utilisés (comme SiC) subissent l'attaque de l'hydrogène atomique provenant de la dissociation de H2 à haute température. Parmi les oxydes, l'alumine présente une assez bonne résistance.
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