Liste des matériaux

Le choix du matériau approprié pour les outils et accessoires de Prépolissage est crucial pour une préparation fiable et reproductible de l'échantillon. La dureté, la résistance à l'usure, l'apport d'énergie et l'abrasion potentielle affectent non seulement le processus de Prépolissage mais peuvent également influencer l'analyse ultérieure et, par conséquent, la qualité des résultats de mesure. Dans cet aperçu, vous trouverez des informations importantes sur les matériaux utilisés par Retsch. Ces matériaux vont de divers types d’acier au carbure de tungstène et à la céramique, en passant par l’agate et les plastiques. Apprenez-en davantage sur leurs propriétés, leurs domaines d’application et la contamination potentielle des matériaux afin de sélectionner la combinaison de matériaux appropriée pour vos besoins spécifiques de préparation d’échantillons.

L'acier est un alliage dont le composant principal est le fer avec une teneur en carbone qui est généralement inférieure à 2 %. La variation de la quantité d'éléments d'alliage (tels que le chrome ou le manganèse) et de leur répartition dans l'acier contrôle des qualités telles que la dureté, l'élasticité, la ductilité et la résistance à la traction de l'acier obtenu. Il existe différentes procédures de fabrication de l'acier qui ne seront toutefois pas abordées ici. Retsch utilise les types d'acier suivants pour ses instruments et accessoires:

• Acier inoxydable, résistant à la rouille
• Acier trempé (« acier chromé »)
• Acier pour Prépolissage sans contamination par métaux lourds
• Acier au manganèse (« acier au manganèse coulé avec précision »)

L'expression «acier inoxydable» désigne un acier résistant à la corrosion. La résistance à la corrosion de ce type d'acier est due à un film protecteur oxydique très mince, non visible, qui se forme lorsque la teneur en chrome est supérieure à 12 %. La résistance à la corrosion augmente avec la teneur en chrome. Toutefois, si la teneur en chrome est supérieure à 20 %, l'acier perd sa trempabilité et donc sa résistance à l'usure. La soumission constante à des contraintes mécaniques, comme c'est le cas pour les outils de Prépolissage, peut entraîner la destruction du film protecteur et peut également rendre la surface rugueuse, ce qui peut entraîner une contamination croisée ainsi que la formation de taches corrosives sur le matériau. Ces taches ne sont pas un signe de mauvaise qualité, mais sont causées par l'usure. Pour éliminer les taches de corrosion, la saleté ou la rouille des outils de Prépolissage, on peut utiliser des brosses standard ou des agents nettoyants pour métaux. Après nettoyage humide, il est recommandé de nettoyer les pièces avec de l'isopropanol ou de l'acétone et de les sécher soigneusement.

L'acier trempé, tout comme l'acier inoxydable, appartient au groupe des aciers au chrome. Sa teneur en chrome n'est cependant pas supérieure à 12 %. Par conséquent, la résistance à la corrosion n'est pas le point fort de ce type d'acier mais sa grande dureté.

L'acier au manganèse est utilisé pour les mâchoires de rupture dans les concasseurs à mâchoires car il est idéal pour les outils résistants à l'usure qui sont soumis à la pression.

Le carbure de tungstène est un métal dur. Le carbure de tungstène pur, un cristal mixte de tungstène et de carbone, est très cassante. On ajoute donc de 6 à 10 % de cobalt, ce qui augmente la ténacité du matériau et réduit l'abrasion. La composition appropriée de ce métal dur dépend des exigences techniques de l'application. Le carbure de tungstène est produit par frittage du tungstène et du carbone. Les composants sont chauffés sous haute pression et le carbone est incorporé dans la structure cristalline du tungstène. Le carbure résultant augmente le point de fusion et la dureté du métal. La dureté extrême (même à haute température) et la résistance à l'usure sont caractéristiques des métaux durs. Selon la composition, le métal dur peut être aussi dur que le diamant. Il est donc fréquemment utilisé pour les outils de broyage et les outils de moulage sans Tronçonnage. Il est également utilisé pour les outils soumis à l'abrasion par frottement, notamment les outils de Prépolissage pour la réduction mécanique de la taille utilisés dans les broyeurs et concasseurs Retsch.

La fonte est un alliage ferreux dont la teneur en carbone est supérieure à 2 % et la teneur en silicium supérieure à 1,5 %. Dans la fonte dite grise, le carbone est présent sous forme de fines paillettes de graphite irrégulièrement réparties. Le terme « fonte » désigne le processus de fabrication de ce matériau qui consiste à couler une fonte métallique sous forme de coffrages. Contrairement à la fonte, la fonte malléable est tempérée pendant plusieurs jours à une température d'environ 1000 °C en atmosphère oxydante.

Le titane (Ti) est un élément chimique de numéro atomique 22. Il appartient au groupe des métaux de transition et il est très résistant malgré sa Densité relativement faible. Le titane forme un revêtement protecteur d'oxyde qui le rend résistant à la corrosion. Dans sa forme la plus pure, il est ductile. Pour améliorer ses propriétés mécaniques (fragilisation), d'autres éléments comme l'oxygène et l'azote peuvent être ajoutés. Le titane est l'un des éléments les plus abondants de la croûte terrestre, mais il est surtout présent en faibles concentrations sous forme d'oxydes. Il est principalement extrait des minéraux rutile (TiO2) et ilménite (FeTiO3).

Le principal composant utilisé pour produire de l'oxyde de zirconium (ZrO2) est le zircon minéral (ZrSiO4). En le fondant au Coke et à la chaux (réduction de SiO4), on obtient du ZrO2 à l'échelle industrielle. La poudre obtenue est mélangée à des agrégats et pressée à sec sous la forme désirée. La pièce formée est transférée au produit brut par frittage, puis abrasée et polie conformément à son but. Le frittage peut être effectué sous pression atmosphérique ou sous haute pression. Les pièces formées reçoivent leurs propriétés réelles au cours du frittage. L'oxyde de zirconium se présente sous différentes formes cristallines, selon la température, qui ont des volumes différents. En ajoutant de l'oxyde d'yttrium, on évite que l'oxyde de zirconium ne se transforme en la modification qui est plus stable à température ambiante - il est ainsi maintenu sous la forme partiellement stabilisée. En cas de microfissure, l'oxyde de zirconium se transforme à ce point précis par extension de volume en la modification plus stable, ce qui provoque la fermeture immédiate de la fissure. L'oxyde de zirconium est traditionnellement utilisé comme céramique réfractaire. En raison de ses propriétés et de sa grande biocompatibilité, l'oxyde de zirconium est de plus en plus utilisé comme céramique pour les implants et les prothèses dentaires. De plus, il existe de nombreuses applications techniques pour l'oxyde de zirconium partiellement stabilisé. Il est très résistant aux influences thermiques, chimiques et mécaniques, ce qui le rend très approprié pour les outils de Prépolissage.

L'oxyde Aluminium fritté (Al2O3) est un matériau céramique synthétique. Dans la nature, l'Al2O3 se présente sous la forme de corindon, le deuxième minéral le plus dur après le diamant. En raison de sa dureté, l'Al2O3 est souvent utilisé comme matériau d'abrasion. Lors de la production d'oxyde Aluminium fritté, la poudre d'alumine pressée est cuite à 1300 °C. La poudre est un produit intermédiaire dans le processus de prépolissage de l'Aluminium à partir de la bauxite. Les principales raisons de l'utilisation de l'oxyde Aluminium fritté dans les outils de Prépolissage sont sa dureté et sa pureté considérables, mais aussi son prix raisonnable. En raison de la Densité relativement faible de l'oxyde Aluminium fritté et de la faible consommation d'énergie qui en résulte, le matériau de l'échantillon n'est guère soumis à des contraintes thermiques lors du Prépolissage.

La porcelaine dure est une céramique silicatée qui se compose de matières premières kaolin (argile non ferreuse), potasse, feldspath et quartz. Elle se compose de 25 à 70 % d'Al2O3 et de 30 à 75 % de SiO2. La porcelaine dure est cuite à une température d'environ 1400 °C. Au milieu du XIXe siècle, la porcelaine a d'abord été utilisée comme céramique d'ingénierie, principalement dans l'industrie électronique où elle reste un matériau important jusqu'à aujourd'hui (par exemple comme isolant).

Le nitrure de silicium est une céramique non oxydable qui se distingue par une ténacité et une résistance à l'usure extrêmes. Le matériau n'est pas naturel et est produit de différentes façons. L'une des méthodes de fabrication les plus populaires est le collage par réaction : un compact de poudre de silicium est chauffé sous atmosphère d'azote. La réaction dans laquelle la poudre de silicium forme des nitrures commence à 1200°C. Comme le nitrure de silicium se décompose à des pressions et à des températures standard supérieures à 1700°C, la poudre doit être frittée sous des pressions très élevées. Les nitrures de silicium se caractérisent par une couleur grise homogène. En ajoutant des additifs de frittage (AL2O3 et Y2O3), la dureté du matériau peut même être augmentée tant qu'il reste de la résistance à la traction. Ces céramiques sont alors appelées SiAlON. En raison de sa résistance élevée à l'abrasion, le nitrure de silicium est particulièrement bien adapté à l'utilisation en technologie de roulement et comme outil de Tronçonnage.

L'agate est un quartz minéral (dioxyde de silicium SiO2) et appartient au groupe des pierres semi-précieuses. Elle se forme dans les cavités des roches volcaniques par précipitation de SiO2 à partir de solutions. L'agate a été nommée de la rivière «Achates» (aujourd'hui «Drillo») en Sicile, où elle a été trouvée pour la première fois. Les habitats actuels comprennent la Bohême, le Brésil, la Sicile et l'Uruguay. Au début du XXe siècle, l'agate a été utilisée pour la première fois comme matériau technique. Les pharmaciens et les homéopathes ont rapidement reconnu que les mortiers manuels d'agate offraient des avantages considérables pour la trituration des poudres et des pâtes en raison de leur composition pure en SiO2 et de leur résistance à l'usure. L'agate ne provoque pas d'abrasion et est facile à nettoyer en raison de sa surface lisse qui permet également d'éviter la contamination croisée. Ces propriétés distinguent l'agate des mortiers en Laiton ou en porcelaine dure. Les procédures de traitement de l'agate se sont améliorées au fil des ans grâce à l'utilisation d'outils diamantés qui ont finalement permis son utilisation dans divers instruments de Prépolissage. En conséquence, la porcelaine dure perd progressivement son importance en tant que matériau pour la réduction mécanique de la taille.

Le verre est une substance amorphe, c'est-à-dire non cristalline. Il est généralement produit à partir d'un produit fondu qui se refroidit très rapidement sans qu'il y ait suffisamment de temps pour qu'un réseau cristallin régulier se forme. Le verre est principalement constitué de SiO2. Les propriétés du verre peuvent être modifiées à l'aide de divers additifs. Les laboratoires utilisent surtout du verre Borosilicate en raison de sa grande résistance chimique et à la température. La résistance chimique est déterminée par la teneur en oxyde de bore qui s'élève à environ 13 %. Le verre Borosilicate est également connu sous le nom de « verre de Jenaer » ou « verre de Duran ».

Le PTFE ou téflon est un thermoplastique (polymère). L'abréviation PTFE signifie polytétrafluoroéthylène, un composé fluor-carbone. Le terme «Téflon» est une marque déposée par la société DuPont. Le PTFE est pratiquement inerte, ce qui signifie qu'il résiste à de nombreux Produits chimiques tels que les acides, les bases, l'alcool et la benzine. Les revêtements en PTFE sont donc souvent utilisés comme anticorrosifs contre les substances agressives. D'autres applications du PTFE sont les revêtements antiadhésifs (pour casseroles), les tissus haute performance (Gore-Tex), les matériaux d'étanchéité et la technologie médicale (implants). Le PTFE a été mis au point dans les années 1930 alors qu'il cherchait un nouvel agent de refroidissement pour les réfrigérateurs.

Le polypropylène (PP) est une résine thermoplastique (polymère) qui est produite par polymérisation à partir du propène hydrocarboné. Le polypropylène est fréquemment utilisé dans le secteur des laboratoires. Il est résistant à presque tous les solvants organiques et graisses ainsi qu'aux acides et bases.

Le polycarbonate est un thermoplaste (polymère), qui est produit par estérification d'acides carboniques avec des diols. En raison de sa résistance aux rayures et aux chocs, le polycarbonate est utilisé, par exemple, comme film protecteur pour les couches de données sur CD et DVD. Il est résistant aux acides minéraux et à la plupart des solvants non polaires, mais pas à l'acétone.