Les tubes en alumine C799 (anciennement C710)

Les tubes en alumine pure Kyocera DEGUSSIT AL23 (99.7% d’alumine) sont fabriqués généralement par extrusion voire par pressage isostatique à froid pour les plus gros diamètres (procédé appelé aussi CIP = Cold Isostatic Pressing). Ils sont utilisés principalement en pyrométrie haute température, jusqu’à 1800°C ainsi que pour fabriquer des fours de laboratoires tubulaires. Les capillaires (ou tubes multi-canaux) et perles en alumine pure servent d’isolants électriques à des températures élevés. Nous proposons une large gamme standard de tubes en alumine allant du diamètre 0,5mm à 170mm. Nous proposons également des tubes en alumine à paroi mince : 0,5mm. Il existe également en standard des tubes en alumine rainurés permettant de positionner un fil chauffant sur le diamètre extérieur. Les tubes en alumine fermés à une extrémité sont également appelés gaines ou bien doigts de gant.

Pourquoi utiliser des tubes en alumine pure ?

L’alumine Kyocera haute pureté DEGUSSIT AL23 est une céramique isolante électrique à haute température jusqu’à 1800°C. Elle est utilisée dans la fabrication des thermocouples de type S avec des fils en platine et platine-rhodium 10%. Les fils en platine sont isolés électriquement dans un capillaire avec 2 ou plusieurs canaux. La soudure des fils thermocouple ainsi que le capillaire sont protégés par une gaine en alumine pure. Le très faible taux de silice évite la formation de composés eutectiques avec le platine et donc une rupture des fils en platine. La durée de vie des thermocouples est grandement améliorée par rapport à l’emploi de tubes standards du marché en alumine pure C799 (Anciennement norme C710) dans lesquels ont retrouve parfois des fondants ou de la silice en quantité trop importante, ceci afin de faciliter le frittage et donc réduire les coûts de fabrication au détriment de la durée de vie de la canne. 

Pourquoi les tubes en alumine pure DEGUSSIT AL23 se distinguent-t-ils des autres tubes en alumine pure du marché ?

Ce qui différencie l’alumine pure DEGUSSIT AL23 des autres alumines pures du marché, c’est qu’elle ne contient pas ou peu de fondants. En particulier, sa concentration en silice (SiO2) est très faible < 100ppm. Cela confère au tube alumine DEGUSSIT AL23 de très bonnes propriétés thermiques, comme une excellente résistance au fluage à haute température ainsi qu’à la corrosion, aux chocs thermiques et à l’usure. De plus, l’alumine a une très bonne conductivité thermique. Pour ces raisons les tubes, gaines de protection et capillaires multi-canaux en alumine pure DEGUSSIT AL23 sont utilisés dans l’industrie verrière ou bien dans l’instrumentation et l’analyse haute température jusqu’à 1950°C contre 1700°C généralement pour les autres tubes alumine C799 du marché.

Gamme standard de tubes en alumine pure

Les tubes, gaines de protection, capillaires multi-canaux, perles isolantes sont déclinés sous la forme de produits standards disponibles sur stock dans un large éventail de dimensions allant du diamètre Ø0,5mm jusqu’au diamètre Ø170mm voire bien davantage en fabrication spéciale jusqu’au diamètre Ø450mm, selon longueur. Les tubes en alumine pure jusqu’au diamètre Ø80 mm sont obtenus par extrusion puis en pressage isostatique à froid dit « CIP » pour les plus grands diamètres. Le séchage de la pâte extrudée se fait en rotation sur des rouleaux et le frittage (=cuisson) dans le four se fait de manière verticale limitant ainsi la courbure des tubes alumine. Le retrait au frittage étant important, de l’ordre de 18% linéaire, les tubes extrudés offrent des tolérances de ±5% sur les diamètres intérieur et extérieur ainsi qu’une flèche (ou courbure) de 0,5% de la longueur. Par exemple, la flèche maximale d’un tube de 1 mètre de long sera de 5mm.

Tubes en alumine pure pour la construction des fours de laboratoire

Les tubes de grands diamètres permettent de réaliser des fours tubulaires de laboratoire (horizontaux ou verticaux) haute température jusqu’à 1800°C et ainsi d’atteindre la température de fusion de nombreux produits. En cas d’atmosphère contrôlée : réductive, inerte ou sous vide ; les tubes ou gaines (appelées aussi moufles) sont rôdés aux extrémités par usinage de manière à obtenir une portée de joint bien propre et précise. La plupart du temps, le joint est refroidi via une boite à eau, par circulation d’eau froide autour du joint polymère. Sans quoi il brulerait. Les résistances chauffantes sont bobinées autour du tube alumine qui fait alors office de support. Ensuite l’enroulement résistif chauffant est noyé dans une couche de ciment réfractaire. Vient ensuite la couche d’isolant microporeux ou fibreux.

Tubes bouillonneurs en céramique pour l’industrie verrière.

Les tubes en alumine sont utilisés dans l’industrie verrière comme bouillonneurs. Le trou central du tube bouillonneur permet l’injection d’air directement dans le bain de verre en fusion. Ainsi ils permettent une convection forcée du verre à l’état liquide et donc un meilleur mélange de la composition. La grande résistance à la corrosion de l’alumine pure DEGUSSIT AL23 permet une immersion directe dans le bain en fusion.
Les tubes en alumine DEGUSIT AL23 ont été développés spécifiquement pour l’industrie verrière. En particulier, leur faible taux de silice et de fondants augmente considérablement leur tenue à la corrosion (pas de corrosion intergranulaire dans la phase vitreuse) ainsi que leur résistance au fluage à haute température (pas de phase vitreuse qui perd ses propriétés mécaniques à haute température et permet la mobilité des grains entre eux).

Tubes en alumine pure pour la R&D et les applications high-tech

Les tubes en alumine DEGUSSIT AL23 de par leurs propriétés supérieures aux autres alumine C799 du marché sont naturellement utilisés dans des applications exigeantes chez nos clients : CEA, CNRS.