Fumée de silice de zircone Zr-105 | Fumée de silice de zircone ZSF105

La fumée de silice de zircone de type Zr-105 est un matériau composite haut de gamme amélioré, développé pour résister aux chocs thermiques extrêmes et aux environnements industriels à très haute température. En tant que modèle phare de la gamme de fumées de silice spécialisées, la Zr-105 présente, par rapport à la Zr-104, une structure micro-eutectique optimisée entre l’oxyde de zirconium (ZrO₂) et la silice amorphe (SiO₂). Non seulement elle offre un effet de remplissage par poudre ultrafine supérieur, mais elle présente également une ténacité à la rupture nettement supérieure à celle des fumées de silice traditionnelles de grade 92 ou plus en matière de résistance à l’érosion par des masses fondues à 1 650 °C, de prévention des fissures dues aux contraintes thermiques et de résistance aux cycles de refroidissement/réchauffement extrêmes (résistance aux chocs thermiques). Elle constitue ainsi l’agent modificateur incontournable pour les revêtements de fours industriels lourds.

Dans les formulations de bétons réfractaires à haute performance (tels que les revêtements de chaudières à lit fluidisé, les bétons réfractaires des goulottes de coulée des hauts fourneaux, les systèmes de poches de coulée, etc.), l’introduction de Zr-105 peut induire, à l’échelle microscopique, un effet de « renforcement par transformation de phase ». Il permet de réduire considérablement la consommation d’eau par unité lors de la mise en œuvre et d’augmenter la densité apparente de la pièce crue ; après frittage à haute température, la phase de zircon formée par le Zr-105 empêche efficacement la propagation des microfissures. Ces propriétés physiques uniques lui confèrent une résistance à l’érosion par les scories et une durée de vie en termes de résistance à l’usure bien supérieures à celles de la fumée de silice 95 conventionnelle ou de la silice industrielle ordinaire.

Le Zr-105 est soumis à des contrôles extrêmement rigoureux de ses caractéristiques physiques. Ses particules sont pour la plupart parfaitement sphériques, et leur distribution granulométrique à plusieurs pics offre un meilleur effet de roulement. En termes de densité, il permet une meilleure dispersion et, grâce à sa très grande réactivité, il comble parfaitement les micropores des granulats réfractaires, ce qui réduit considérablement la porosité apparente du matériau et améliore sa stabilité volumique globale.

Afin de s'adapter à la production courante de bétons réfractaires, le Zr-105 se présente sous forme de fumée de silice non densifiée. Par rapport à la poudre à l'état brut, qui génère facilement de la poussière et est difficile à transporter, ce produit non densifié conserve d'excellentes propriétés de fluidité et de dispersion tout en facilitant le transport, ce qui garantit une grande facilité d'utilisation dans la production de bétons réfractaires.

Il est recommandé de mettre en place simultanément la formulation d'origine et un groupe témoin Zr-105, puis de comparer : la quantité d'eau ajoutée lors de la mise en œuvre ; les valeurs de fluidité initiale et à 30 minutes ; les temps de prise et de démoulage ; les résistances à sec et après cuisson ; la résistance à la flexion à haute température ; le retrait permanent ; la porosité apparente et la masse volumique ; la résistance résiduelle après choc thermique ; le volume d'abrasion ; ainsi que les résultats des essais de résistance aux scories et à l'érosion dynamique.