Contacts en EuropeMERSEN France Gennevilliers 41 rue Jean Jaurès - BP 148F-92231 GENNEVILLIERS CEDEXFRANCETél. : +33 (0) 1 41 85 43 00Fax : +33 (0) 1 41 85 45 11

EXPERT MONDIALdes matériaux et solutions pour les procédés à hautes températures.

UN ACTEUR GLOBALExpert mondial des matériaux et équipements pour les environnements extrêmes, la sécurité et la fiabilité des

équipements électriques, Mersen conçoit des solutions innovantes adaptées

aux besoins de ses clients pour optimiser leur performance industrielle dans des secteurs porteurs : énergies, transports, électronique, chimie/pharmacieet industries de procédés.

St. Marys, USA

Holytown, Ecosse, UK

Gennevilliers, France

Chongqing, Chine

Principaux sites de production

Implantation industrielle et / ou commerciale

E-mail : calcarb@mersen.comwww.mersen.com

HT2

9 FR

111

1

Exe_Plqt_Verso_A4.eps

Contacts en Amérique du NordMERSEN USA Midland-MI IncP.O Box 186 - 2927 Venture DriveMidland, MI48640USATél. : +1 989 835 7604Fax : +1 989 835 2195

Contacts en AsieMERSEN Kunshan Co. Ltd.#29 South Taihu Road, Kunshan Development Zone, Kunshan, Province de Jiangsu, 215334, RP DE CHINETél. : +86 512 5763 9808Fax : +86 512 5763 9811

Contacts en EuropeMERSEN Scotland Holytown Ltd11 woodside, Eurocentral, Holytown, ML1 4XLROYAUME-UNITél. : +44 1698 838710Fax : +44 1698 838711

GU

IDE

TEC

HN

IQU

E

CALCARB®ISOLATION THERMIQUE

EN CARBONE RIGIDE OPTIMISEZ L’EFFICACITÉ THERMIQUE DE VOTRE

PROCÉDÉ GRÂCE AUX SOLUTIONS CALCARB®

DES SOLUTIONS GLOBALESPOUR NOS MARCHÉS

L’expertise de Mersen intervient dans l’efficacité énergétique et la maîtrise thermique de nombreux procédés industriels à haute température. Son offre sur les matériaux d’isolation thermique se décline au travers de matériaux d’isolation rigides ou souples.Le matériau CALCARB® CBCF est composé de fibres de carbone courtes, liées entre elles

par une matrice issue de la carbonisation d’une résine phénolique.

PRINCIPALES APPLICATIONSL’isolation CALCARB® CBCF assure une protection et une régulation parfaites des fours à très hautes températures allant de 1 000°C à 3 000°C.

Principales applications : • Traitement thermique en atmosphère contrôlée

• Fours CVD

• Production de semi-conducteurs cristallins

• Fibres optiques

• Coulée d’aubes de turbine

• Fabrication de SIC cristallin jusqu’à 2 400 - 2 500°C

LA SOLUTION COMPLÈTE DE MERSENPOUR LES PROCÉDÉS À HAUTE TEMPÉRATURE.Expert en matériaux réfractaires graphite ou composite, ainsi qu’en isolation haute température, Mersen vend des équipements « usinés sur mesure » et conçoit des systèmes clé en main.

2

MESURE DES NIVEAUX D’IMPURETÉ

+ Impuretés fluorures

2 800°C

F2

..Lumière

Plasma

.

matrice

F2

...

Polychromateur PhotomultiplicateurEchantillon solide de matériau CALCARB® CBCF contenant des impuretés

Gaz(argonetFreon)

Fluorures(=substances à analyser) Substances

à analyser(fluorures)

Échantillonnage, chargement et chauffage Vaporisation électrothermique

Spectrométrie d’émission optiquesur plasma induit

PRINCIPAUX AVANTAGES• Acquisition simple et rapide : jusqu’à 50 échantillons analysés par jour, avec chargement automatique.

Convient aux analyses de routine.

• Échantillonnage et étalonnage du graphite possibles avec les normes et solutions de référence existantes, ce qui n’est pas le cas avec la méthode GDMS (spectrométrie de masse à décharge luminescente).

• Très faibles seuils de détection pour la plupart des éléments de la classification périodique, 1 - 50 μg/kg = ppb (parties par milliard).

• Parfaitement adaptée aux matériaux d’isolation en carbone, au graphite purifié et au composite carbone/carbone.

• Service à valeur ajoutée pour les clients.

NOTRE MÉTHODE ETV-ICP-OES

Solutions

d’ingénierie

Nos spécifications de niveau d’impureté Les informations contenues dans ce catalogue sont données à titre purement indicatif et ne sauraient engager la responsabilité de Mersen pour quelque cause que ce soit. Toute copie, reproduction ou traduction, intégralement ou partiellement, est strictement interdite sans l’accord écrit préalable de Mersen.Nos matériaux sont en conformité avec la Directive LdSD (limitation de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques).Par ailleurs, Mersen garantit la bonne application de la règlementation européenne REACH (enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des substances chimiques) sur tous ses sites situés en Europe. Nos efforts en matière d’ingénierie et de développement sont permanents. En conséquence, Mersen se réserve le droit de modifier à tout moment les spécifications relatives à la technologie et aux produits contenues dans ce catalogue.

Résultats de l’ICP-ETV – Spectrométrie de masse à plasma induit

Limite PPM 2000°C

<150

<20

<5

2300°C

<40

<5

<2

2200°C

<75

<10

<3

Purification halogénée

<20

<5

<2

Total sur 34 Éléments

Al+Cu+Fe +Cr+Ni

Al+Cu+Fe

AVANTAgES TECHNIquES

Les ingénieurs expérimentés en procédés thermiques choisissent le matériau CALCARB® pour sa solide réputation de fiabilité et d’efficacité ainsi que pour les avantages mentionnés ci-dessous :

AMÉLIORER L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DES PROCÉDÉS La structure en fibres courtes du matériau CALCARB® CBCF offre les meilleures

performances d’isolation thermique à haute température, ce qui en fait le matériau de choix pour nos clients soucieux de l’efficacité énergétique de leur procédé.

Différentes densités et nuances permettent de moduler les performances thermiques du matériau :

CALCARB® CBCF 14VF-2000 pour des performances d’isolation inégalées.

CALCARB® CBCF 18-2000 ou CBCF 25-2000 pour moduler entre isolation et étanchéité au gaz.

GARANTIR LA PURETÉ DES PROCÉDÉS Le matériau d’isolation CALCARB® CBCF est composé de fibres courtes, provenant de fibres de viscose. Elles sont liées entre elles par une matrice issue de la carbonisation d’une résine phénolique. Le matériau est traité sous vide à

des températures au-delà de 2 000°C, pour assurer sa stabilité en température et l’absence de dégazage.

En standard, le matériau ne contient pas plus de 500 ppm d’impuretés. Grâce à un procédé de purification, il est possible d’atteindre des taux d’impureté inférieurs à 20 ppm.

Alors que les matériaux d’isolation composés de fibres longues peuvent délaminer au cours des procédés d’usinage, le matériau d’isolation rigide CALCARB® peut être facilement usiné par des moyens conventionnels.

Son homogénéité, associée à la possibilité d’usiner des formes très

complexes, permet de contrôler avec précision le gradient thermique des

procédés à haute température.

Cette propriété est l’un des principaux atouts sur lesquels se fonde la réputation de CALCARB®, par exemple dans

le domaine des fours d’étirage de cristaux de nouvelle génération.

0

(Density = 0.1)

200 400 600 800 1,000

Température ºC

Under NitrogenTest method ASTM C 177

The

rmal

con

duc

tivi

ty (

W/m

°C)

ISOLOR® S10

1,200 1,400 1,600 1,800 2,000 2,2000.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0

(Densité = 0,18)

200 400 600 800 1000

Température ºC

Méthode d'essai ASTM C 177sous azote

Con

duc

tivi

té t

herm

ique

(W

/m°C

)

CALCARB® CBCF 18-2000

1200 1400 1600 1800 2000 22000,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

!

CONCEVOIR DES ZONES CHAUDES

3

POuR LONgTEMPS, MÊME DANS LES ENVIRONNEMENTS LES PLuS AgRESSIFS

Mersen a développé une gamme complète de procédés pour renforcer la résistance du matériau CALCARB® CBCF dans les environnements agressifs :

PROTECTION PYROCARBONEDes fibres revêtues de pyrocarbone-CVI :

En recouvrant le cœur des fibres d’un revêtement de carbone pur à 99,99%, l’infiltration procure une protection face aux environnements agressifs, augmentant de plus de 50% la durée de vie du matériau, comparativement aux matériaux standards.

Procédé Calcoat CVD : un revêtement de surface en pyrocarbone :Le revêtement de surface en pyrocarbone assure une protection sans altérer les performances thermiques.

Ce revêtement dense, résistant à l’érosion, est obtenu par procédé CVD.

Appliqué à toutes les surfaces finies des pièces usinées, il constitue, outre une protection contre l’érosion, une barrière imperméable aux gaz issus des procédés.

PROTECTION DE SURFACE CALCOAT ET CALFOILLe revêtement Calcoat est une peinture à base de graphite qui réduit l’émission de poussières en imperméabilisant toutes les surfaces traitées. Il procure une résistance limitée à l’érosion.

Le revêtement Calfoil est une couche de protection en graphite souple ultra-pur qui réduit l’émission de poussières. Ceci permet également une meilleure uniformité de la température sur la surface de la pièce.

PROTECTION INNOVANTE EN CARBURE DE SILICIUMDans certaines conditions spécifiques, par exemple une atmosphère hydrogénée à plus de 1 000°C, les fibres de carbone sont corrodées par le milieu ambiant. Dans la mesure où les matériaux d’isolation en carbone sont indispensables à très haute

température, une infiltration au carbure de silicium procure un avantage incomparable en améliorant la résistance à la corrosion. Le savoir-faire unique de Mersen en ce

domaine peut vous aider à réduire les arrêts de production liés à la maintenance de vos procédés en augmentant la durée de vie de l’isolation.

4

DIMENSIONS STANDARD Du PRODuIT

Dimensions de la plaque

1 219 x 1 067 mm

1 320 x 1 219 mm

1 333 x 1 333 mm

1 524 x 1 016 mm

1 524 x 1 524 mm

Épaisseur de la plaque

jusqu’à 216 mm

Densité standard

VF : 0,16 g/cm³ ± 0,03g/cm³

Standard : 0,18 g/cm³ ± 0,03 g/cm³

Dense : 0,25 g/cm³ ± 0,03 g/cm³

Dimensions des disques

Ø 635 à 1 854 mm

Épaisseur des disques

Ø 635 mm Épaisseur max. : 406 mm

Ø 1 752 mm Épaisseur max. : 254 mm

Plaques et disques

Diamètre intérieurHauteur

maximale

350 mm

500 mm

880 mm

Epaisseur maximale des

parois

40 mm

55 mm depuis Ø > 600 mm

55 mm

Densité Standard

VF : 0,14 g/cm³ ± 0,03 g/cm³

Standard : 0,15 g/cm³ ± 0,03 g/cm³

Dense : 0,18 g/cm³ ± 0,03 g/cm³

Cylindres jusqu’à 1 400 mm

L’orientation de la fibre est perpendiculaire à cet axe et aléatoire en hauteur.

Modes d’assemblage de cylindre

5

Cylindre construit en planches par segments

plus de 1 600 mm de Ø

CWCAssemblage en cylindre dans un cylindre

Parois de plus de 55 mm d’épaisseur

Bande de recouvrement de cylindre prédécoupé

à simple paroi

Φ Ø 400 à 1 100 mm( ± 0,75 mm)

Ø 65 à 400 mm ( ± 0,5 mm)

Φ Ø 1 100 à 1 400 mm( ± 0,75 mm)

PRINCIPALES PROPRIÉTÉS

Board thickness

Cylindre 0,14 ± 0,03 Planche 0,16 ± 0,03

Nuance

Densité apparente g/cm³

Résistance à la compression MPa Orientation parallèle à la fibre (xy)

Perpendiculaire à la fibre (z)

Résistance à la flexion MPa Orientation parallèle à la fibre (xy)

Perpendiculaire à la fibre (z)

Cœfficient de dilatation thermique 25 à 1 000ºC

1 000 à 2 000ºC

Surface spécifique m².g-1

Résistivité électrique Ω.m Orientation parallèle à la fibre (xy)

Perpendiculaire à la fibre (z)

CBCF 18-2000

Cylindre densité standard

CBCF 15-2000

Plaque et cylindre denses

CBCF 25-2000

0,18 ± 0,03

1,090,23

1,100,76

1,650,20

1,030,15

2,9 ± 0,2 x 10-6 2,2 ± 0,2 x 10-6

22 18

3,0 ± 0,3 x 10-6 2,6 ± 0,3 x 10-6

12,5x10-4 52,1x10-4

11,0x10-4 40,7x10-4

Plaque haute densité

HD

Conductivité thermique W/m/K 500°C

1 000°C2 000°C

Vac N2 Ar 0,06 0,11 0,08 0,16 0,28 0,21 0,62 0,97 0,76

Vac N2 Ar 0,26 0,48 0,36 0,41 0,72 0,54 1,00 1,47 1,16

0,15 ± 0,03

0,800,20

1,500,20

20

3,0 ± 0,3 x 10-6 2,6 ± 0,3 x 10-6

25,0x10-4 74,0x10-4

Vac N2 Ar 0,18 0,35 0,26 0,31 0,54 0,40 0,83 1,24 0,98

> 0,30

3,202,30

2,321,45

17

Vac N2 Ar 1,49 2,77 2,06 1,65 2,89 2,14 1,99 3,03 2,32

3,0 ± 0,3 x 10-6 2,6 ± 0,3 x 10-6

12,0x10-4 4,0x10-4

Propriétés physiques

0,25 ± 0,04

2,101,07

2,700,62

11

3,0 ± 0,3 x 10-6 2,6 ± 0,3 x 10-6

5,90x10-4 15,93x10-4

Vac N2 Ar 0,39 0,70 0,55 0,57 1,01 0,751,22 1,79 1,38

6

Coefficient de diffusion laser flashASTM E-1461

Un échantillon de matériau est porté à la température requise.Une impulsion laser est appliquée sur la face avant de l’échantillon, et le coefficient de diffusion thermique est déterminé en mesurant la vitesse et l’intensité de l’élévation de la température sur la face arrière.La conductivité thermique est alors déterminée à partir de la densité de l’échantillon, de sa valeur calorifique spécifique à la température requise, et du coefficient de diffusion déterminé.

Plaque chaudeASTM C-177

Une plaque chauffante est portée à la température requise. La puissance nécessaire pour maintenir cette température en équilibre, par rapport à une plaque froide et une surface données, donne un flux d’énergie thermique mesurable. La conductivité thermique est mesurée au moyen de la baisse de température à travers un échantillon d’épaisseur définie et des mesures de flux d’énergie thermique du système en état d’équilibre.

1,60

1,40

1,20

1,00

0,80

Température ºC

Conductivitéthermique

W/m.K

Calcarb® BCF 18-2 000 Thermal Conductivity vs Temperature

0,60

0,40

0,20

0,000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Laser Flash1 Bar N2

Laser Flashinférieur à 1mBar N2

1,60

1,40

1,20

1,00

0,80

Température ºC

Conductivitéthermique

W/m.K

Calcarb® BCF 18-2,000 Thermal Conductivity vs Temperature

0,60

0,40

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0,000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Plaque chaude 1Bar N2

Plaque chaudeinférieur à 1mBar N2

CALCARB® CBCF 18-2 000Conductivité thermique / Température

CBCF 14VF-2000

Plaque et cylindre VF

Plaque densité standard

DES SOLUTIONS GLOBALESPOUR NOS MARCHÉS

L’expertise de Mersen intervient dans l’efficacité énergétique et la maîtrise thermique de nombreux procédés industriels à haute température. Son offre sur les matériaux d’isolation thermique se décline au travers de matériaux d’isolation rigides ou souples.Le matériau CALCARB® CBCF est composé de fibres de carbone courtes, liées entre elles

par une matrice issue de la carbonisation d’une résine phénolique.

PRINCIPALES APPLICATIONSL’isolation CALCARB® CBCF assure une protection et une régulation parfaites des fours à très hautes températures allant de 1 000°C à 3 000°C.

Principales applications : • Traitement thermique en atmosphère contrôlée

• Fours CVD

• Production de semi-conducteurs cristallins

• Fibres optiques

• Coulée d’aubes de turbine

• Fabrication de SIC cristallin jusqu’à 2 400 - 2 500°C

LA SOLUTION COMPLÈTE DE MERSENPOUR LES PROCÉDÉS À HAUTE TEMPÉRATURE.Expert en matériaux réfractaires graphite ou composite, ainsi qu’en isolation haute température, Mersen vend des équipements « usinés sur mesure » et conçoit des systèmes clé en main.

2

MESURE DES NIVEAUX D’IMPURETÉ

+ Impuretés fluorures

2 800°C

F2

..Lumière

Plasma

.

matrice

F2

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Polychromateur PhotomultiplicateurEchantillon solide de matériau CALCARB® CBCF contenant des impuretés

Gaz(argonetFreon)

Fluorures(=substances à analyser) Substances

à analyser(fluorures)

Échantillonnage, chargement et chauffage Vaporisation électrothermique

Spectrométrie d’émission optiquesur plasma induit

PRINCIPAUX AVANTAGES• Acquisition simple et rapide : jusqu’à 50 échantillons analysés par jour, avec chargement automatique.

Convient aux analyses de routine.

• Échantillonnage et étalonnage du graphite possibles avec les normes et solutions de référence existantes, ce qui n’est pas le cas avec la méthode GDMS (spectrométrie de masse à décharge luminescente).

• Très faibles seuils de détection pour la plupart des éléments de la classification périodique, 1 - 50 μg/kg = ppb (parties par milliard).

• Parfaitement adaptée aux matériaux d’isolation en carbone, au graphite purifié et au composite carbone/carbone.

• Service à valeur ajoutée pour les clients.

NOTRE MÉTHODE ETV-ICP-OES

Solutions

d’ingénierie

Nos spécifications de niveau d’impureté Les informations contenues dans ce catalogue sont données à titre purement indicatif et ne sauraient engager la responsabilité de Mersen pour quelque cause que ce soit. Toute copie, reproduction ou traduction, intégralement ou partiellement, est strictement interdite sans l’accord écrit préalable de Mersen.Nos matériaux sont en conformité avec la Directive LdSD (limitation de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques).Par ailleurs, Mersen garantit la bonne application de la règlementation européenne REACH (enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des substances chimiques) sur tous ses sites situés en Europe. Nos efforts en matière d’ingénierie et de développement sont permanents. En conséquence, Mersen se réserve le droit de modifier à tout moment les spécifications relatives à la technologie et aux produits contenues dans ce catalogue.

Résultats de l’ICP-ETV – Spectrométrie de masse à plasma induit

Limite PPM 2000°C

<150

<20

<5

2300°C

<40

<5

<2

2200°C

<75

<10

<3

Purification halogénée

<20

<5

<2

Total sur 34 Éléments

Al+Cu+Fe +Cr+Ni

Al+Cu+Fe

Contacts en EuropeMERSEN France Gennevilliers 41 rue Jean Jaurès - BP 148F-92231 GENNEVILLIERS CEDEXFRANCETél. : +33 (0) 1 41 85 43 00Fax : +33 (0) 1 41 85 45 11

EXPERT MONDIALdes matériaux et solutions pour les procédés à hautes températures.

UN ACTEUR GLOBALExpert mondial des matériaux et équipements pour les environnements extrêmes, la sécurité et la fiabilité des

équipements électriques, Mersen conçoit des solutions innovantes adaptées

aux besoins de ses clients pour optimiser leur performance industrielle dans des secteurs porteurs : énergies, transports, électronique, chimie/pharmacieet industries de procédés.

St. Marys, USA

Holytown, Ecosse, UK

Gennevilliers, France

Chongqing, Chine

Principaux sites de production

Implantation industrielle et / ou commerciale

E-mail : calcarb@mersen.comwww.mersen.com

HT2

9 FR

111

1

Exe_Plqt_Verso_A4.eps

Contacts en Amérique du NordMERSEN USA Midland-MI IncP.O Box 186 - 2927 Venture DriveMidland, MI48640USATél. : +1 989 835 7604Fax : +1 989 835 2195

Contacts en AsieMERSEN Kunshan Co. Ltd.#29 South Taihu Road, Kunshan Development Zone, Kunshan, Province de Jiangsu, 215334, RP DE CHINETél. : +86 512 5763 9808Fax : +86 512 5763 9811

Contacts en EuropeMERSEN Scotland Holytown Ltd11 woodside, Eurocentral, Holytown, ML1 4XLROYAUME-UNITél. : +44 1698 838710Fax : +44 1698 838711

GU

IDE

TEC

HN

IQU

E

CALCARB®ISOLATION THERMIQUE

EN CARBONE RIGIDE OPTIMISEZ L’EFFICACITÉ THERMIQUE DE VOTRE

PROCÉDÉ GRÂCE AUX SOLUTIONS CALCARB®