Chaque fois qu’il est nécessaire de traiter des liquides, les parois du contenant doivent être exemptes de toute porosité. C’est précisément ce qui caractérise les creusets en quartz de Saint-Gobain fabriqués par fusion à l’arc, contrairement aux contenants poreux ordinaires.
L’un des paramètres clés permettant de choisir tel ou tel creuset est la température de traitement ou de cuisson. Le nombre de candidats commence à diminuer rapidement lorsque les températures s’élèvent à 1 050 °C, voire plus. Le quartz est l’un des rares matériaux capables de résister à de telles conditions.
En ce qui concerne les paramètres de procédé, certains secteurs industriels nécessitent souvent une montée en température rapide.
Dans de tels cas, le contenant en quartz fondu est un matériau de choix car, contrairement à l’alumine ou au carbure de silicium, il survit remarquablement aux chocs thermiques, même s’il a précédemment été stocké à des températures négatives.
Ces avantages découlent directement des propriétés intrinsèques de la silice fondue, qui possède l’un des plus bas coefficients de dilatation thermique (CTE) de toutes les matières minérales.
Comme la plupart des traitements utilisant des creusets en quartz ont lieu à des températures élevées, il est essentiel que le creuset choisi pour cette opération présente une excellente stabilité dimensionnelle, ce qui est le cas du quartz.
Certaines industries exigent de combiner les paramètres décrits ci-dessus avec une survie thermique et une stabilité dimensionnelle, le tout à une température de traitement supérieure à 1 050 °C. Dans ce cas, il est toujours possible d’utiliser l’alumine ou le carbure de silicium, mais le quartz est parfois la seule solution en raison de ses propriétés particulières. La difficulté est l’affaiblissement de ses propriétés mécaniques lorsqu’il est fondu au-delà de 1 050 °C. Ce problème peut être résolu par l’utilisation d’éléments de maintien tels que des suscepteurs, ce qui est le cas pour le traitement des semi-conducteurs en silicium, qui s’effectue à 1 425 °C.
Aujourd’hui, même si son utilisation n’est naturellement pas aussi répandue qu’avant l’invention de matériaux concurrents tels que les polymères, certaines industries traitant des composants agressifs sous des températures élevées ont encore tendance à préférer le quartz fondu à d’autres options. En effet, la durée de vie offerte par le quartz dans des environnements aussi difficiles est beaucoup plus élevée que celle des autres matériaux. C’est le cas, par exemple, avec la fabrication de poudres phosphorées ou fluorescentes.
La préservation de la pureté chimique de ce qui est fondu dans un creuset peut être essentielle dans certaines industries telles que la fusion de verres ou d’alliages spéciaux, de même que pour le raffinage de métaux précieux ou encore la fusion du silicium. Contrairement aux contenants en graphite, les contenants en quartz ne polluent pas les éléments fondus avec du carbone et n’y transfèrent qu’une quantité d’oxygène limitée.
