1.1.3        Liants céramiques

Ce sont en général des poudres fines, inertes aux basses températures, mais aptes à réagir chimiquement à haute température avec les agrégats du squelette pour donner naissance à des composés nouveaux. Les produits de ces réactions forment une matrice continue qui enrobe les éléments du squelette. Ces produits ont des propriétés comparables à celles du squelette, ce qui confère à l’ensemble une excellente tenue à haute température.

La nature de ces liants dépend du squelette. Ainsi ce peut être de la magnésie en poudre très fine, si le squelette est constitué de grains d’alumine. A haute température, la magnésie MgO réagit avec l’alumine  Al₂O₃  pour donner naissance à du spinelle :

                                              MgO + Al₂O₃  ®  MgAl₂O₄  (spinelle)

Seule la périphérie des grains d’alumine est consommée lors de cette réaction. De sorte que le produit final est formé des cœurs résiduels de grains d’alumine emballés dans une matrice de spinelle (figure ci-dessus). L’ensemble possède une excellente cohésion à haute température.

Le choix du liant céramique doit être fait en tenant compte de la nature de l’agrégat. Ainsi dans le cas d’un agrégat de quartzite SiO₂, on peut employer de la poudre d’andalousite Al₂O₃, SiO₂comme liant céramique.

A haute température, celle-ci donne naissance à des cristallites de mullite 3Al₂O₃, 2SiO₂ et un peu de silice, l’ensemble formant une matrice enrobant les grains de quartzite :

SiO₂ (grains de quartzite)  +  3{Al₂O₃, SiO₂} (poudre d’andalousite)  ® 

                          SiO₂ (squelette de grains siliceux)  +  3Al₂O₃,2SiO₂ (mullite formant matrice)

Un autre exemple de liant céramique est donné par les argiles que l’on incorpore aux masses plastiques aussi bien pour la mise en forme de produits façonnés par pressage ou extrusion, que pour un emploi sous forme non façonnée par damage. Au-delà de la plasticité que ces argiles confèrent aux réfractaires à l’état cru, elles contribuent aussi à développer une matrice autour des grains du squelette après cuisson, matrice constituée là encore essentiellement par de la mullite.