Précurseurs pour céramiques :
SUPERAMIC™
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Les composants passifs
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La gamme SUPERAMIC™
On pourrait dire que les semi-conducteurs remplissent les fonctions de
décision et de commande, alors que les composants passifs se chargent
de la préparation, de la protection et de l'exécution.
Les résistances, par exemple, s'opposent plus ou moins au passage du courant,
dont elles transforment une partie en chaleur. Les condensateurs (qui
sont en quelque sorte des "réservoirs" d'énergie électrique) accomplissent
des fonctions de filtrage, de découplage, d'accord, de transformation…
en liaison ou non avec des bobinages et ferrites (aussi appelés composants
magnétiques) et des composants piezo-électroniques (quartz et céramiques)
pour des fonctions d'accord, de filtrage et d'horloge.
Les filtres micro-ondes et les résonateurs diélectriques ont pour fonction
essentielle la filtration des ondes électromagnétiques dans les appareils
de télécommunications où chaque application est liée à des longueurs d'ondes
dédiées de bande de plus en plus étroite.
Une catégorie plus marginale de composants électroniques inclut les sondes
à oxygène utilisées notamment dans les systèmes de gaz d'échappement des
automobiles. La sonde mesure la teneur en oxygène des gaz permettant ainsi
la régulation du moteur par un système de boucle.
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La gamme SUPERAMIC™
Les précurseurs pour céramiques à base de Terres Rares sont utilisés dans
de nombreuses applications : filtres micro-ondes, condensateurs, ferrites,
résistances, varistors, sondes à oxygènes… Les terres rares sont utilisées
principalement car leur valence principale (3+) et leur rayon ionique
spécifique les rend compatibles avec des formulations notamment à base
de titanate de baryum et de zircone.
REC a développé une gamme d'additifs de performance pour céramiques électroniques
dont le nom de marque générique est SUPERAMIC™. Ces additifs sont
des oxydes ou des sels de terres rares ou de zirconium dont la pureté
et la dispersabilité dans les formulations céramiques correspondent aux
besoins des nouvelles générations de composants passifs, à savoir fiabilité
et miniaturisation.
La gamme SUPERAMIC™ comprend :
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Le Nd qui est largement utilisé dans les
condensateurs de type NPO caractérisés par une grande stabilité de la
constante diélectrique en fonction de la température. La principale fonction
du Nd dans la structure titanate de baryum est d'aplatir la courbe DC
/ C = f(T) où C= capacité et T= température.
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l'Yttrium et d'autres terres rares lourdes
qui permettent de stabiliser les structures core/shell et d'augmenter
la stabilité des condensateurs multicouche utilisant des électrodes à
base de Ni ou Cu.
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le Pr, le La ou le Sm qui agissent sur le
même paramètre que le Nd ou sur d'autres propriétés de la composition
diélectrique.
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La zircone qui est un additif des titanates
de baryum mais aussi des composants piezoélectriques de type PZT.
Le développement rapide des télécommunications mobiles contribue à la
croissance des composants pour micro-ondes. L'Yttrium est utilisé dans
les YIG (Yttrium - Iron - Garnets) qui sont des ferrites ou les YAG (Yttrium
- Aluminium - Garnets) servant de résonateurs, circulateurs ou filtres
dans les équipements micro-ondes, notamment les stations de base de téléphonie
mobile. Le Gadolinium est également un dopant usuel de ces structures
grenats. Les filtres et résonateurs microondes de nouvelle génération
utilisent généralement le Nd et le Sm comme l'un des composants principaux.
Les propriétés chimiques et structurales des terres rares sont également
mises à profit dans l'industrie des céramiques techniques : le meilleur
exemple est celui de la zircone dont la structure cristalline est stablilisée
dans la forme quadratique ou cubique, ou dans un mélange des deux, par
ajout de quantités déterminées d'oxyde d'yttrium (1 à 10% en mole). Selon
les cas, on tire ensuite parti de la conductivité ionique [induite par
la compensation de la différence de valence du cation stabilisant (Y3+)
et du zirconium (Zr4+) par les lacunes d'oxygène] et de sa variation avec
la pression partielle d'oxygène, ou encore des bonnes propriétés mécaniques,
à l'origine de l'utilisation de la zircone stabilisée dans la fabrication
d'outils de coupe. Enfin, lorsque la stabilisation de la phase cubique
est totale (pour les teneurs molaires en Y203 supérieures à 7%), les propriétés
de réfraction de la lumière sont si proches de celles du diamant que la
zircone cubique en est la meilleure imitation, très demandée en joaillerie.
L' oxyde de Praséodyme est utilisé dans la fabrication de varistors à
base de ZnO - composants électroniques dont la résistance croit brutalement
quand la tension appliquée atteint une certaine valeur, permettant ainsi
la protection des circuits électroniques voire des lignes à haute tension.
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Contacts
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