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Céramiques de spécialité

Les produits de Saint Gobain Specialty Ceramics permettent aux clients de résoudre des problèmes difficiles dans le traitement thermique et chimique, la métrologie industrielle, la détection de température, le brasage, les joints mécaniques, le traitement des semi-conducteurs, le sablage et les applications de production d'énergie renouvelable. Le portefeuille de Special Ceramics comprend plus d'une douzaine de produits, vendus sous des marques connues: matériaux Hexoloy®, buses Norbide®, matériaux Noralide®, matériaux Silit®, pièces réfractaires Advancer®, matériaux Alundum®, matériaux Magnorite®, Durafrax® matériaux et poudres Lithafrax ™.

Chez Saint Gobain, nous utilisons nos compétences en conception et en fabrication de précision pour fournir des solutions techniques aux clients des secteurs mondiaux de l'automobile, de la chimie, de l'aérospatiale, des métaux non ferreux, des pompes industrielles et des industries d'étanchéité, ainsi qu'aux fabricants d'équipement OEM et aux ateliers d'usinage.

Fiches techniques clés

Applications céramiques de spécialité

Découvrez nos solutions pour les applications de céramiques spéciales

Application de céramiques spéciales, protection par thermocouple | Saint Gobain

Protection de thermocouple

Les capteurs de température fournissent des données essentielles pour le contrôle des processus de fabrication industriels. Les capteurs sont souvent exposés à des environnements difficiles et doivent donc être protégés pour permettre un fonctionnement fiable et à long terme. Les Tubes Hexoloy® SiC offrent une protection inégalée contre la corrosion, l'abrasion et l'érosion des fluides chauds et des particules sans compromettre la précision du capteur. La conductivité thermique élevée des tubes Hexoloy SiC permet une réponse rapide des capteurs. Il est ciritique d'isoler électriquement les fils du thermocouple à l'intérieur du thermocouple. Les isolants écrasables en alundum (alumine fondue) et en magnorite (MgO fondu) fournissent une isolation dans les thermocouples et câbles à gaine métallique à isolation minérale (MIMS).

Brochure sur les tubes en céramique

Produits céramiques spécialisés pour capteurs de température
	OD	ID	Longueur	Application et avantages
Tubes de protection fermés à une extrémité Hexoloy SE SiC	9.5 - 25.4 mm (3/8" - 1-1/2“)	6.35 - 25.4 mm (1/4 "- 1")	152 à 1 372 mm (6 "- 54")	Avantage: Paroi mince, réponse rapide, résistance aux chocs thermiques supérieure, fonctionne jusqu'à 1650ºC en atmosphère oxydante Application : Thermocouples et puits thermométriques pour métaux non ferreux, verre, ciment, produits chimiques, sels fondus
Isolateur écrasable en alumine fondue	0.56 - 12.7 mm (0.022 "- 0.5")	0.18 - 7.24 mm (0.007 "- 0.285")	101.6 mm (4 ") max	Avantage: Haute isolation électrique; insensible à l'humidité Application : Thermocouples et câbles MI
Isolateur fusible MgO fondu	0.56 - 12.7 mm (0.022 "- 0.5")	0.18 - 7.24 mm (0.007 "- 0.285")	101.6 mm (4 ") max	Avantage: Haute isolation électrique Application : Thermocouples et câbles MI
Grain isolant MgO fondu	Grains moulus ou non moulus			Avantage: Haute isolation électrique Application : Thermocouples et câbles MI

CMM de haute précision et contrôle de mouvement

Les produits Saint Gobain SiSiC et NSiC permettent une précision, une précision et une vitesse élevées dans les équipements de métrologie industrielle, tels que les MMT et les équipements de positionnement, en raison de leur rigidité spécifique élevée, de leur légèreté, de leur faible dilatation thermique et de leur conductivité thermique élevée. La combinaison unique de plusieurs propriétés clés du carbure de silicium en fait un choix supérieur à d'autres matériaux, notamment la céramique d'alumine, l'aluminium, l'acier et le granit. Les applications clés incluent les ponts CMM et l'axe Z; rails de guidage et étages à air.

Le carbure de silicium offre de nombreux avantages par rapport aux matériaux céramiques traditionnels:

Léger (~ 20% de moins)
Rigidité spécifique élevée (~ 25% plus élevée)
Faible dilatation thermique (~ 50% de moins)
Haute stabilité thermique

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Choix de produits pour l'équipement de métrologie
	Densité (G / cc)	Rigidité spécifique	Conductivité thermique (W / mK)	Dilatation thermique (10^-6/ K)
Granit	2.8 - 2.9	21-32	3	5 - 7
Alumine	3.95	96	20	8
Acier	7.88	27	47	12
Aluminium	2.69	26	204	22.5
Advancer (NSiC)	2,8	86	20	4,4
Silit (SiSiC)	3,0	117	140	4,5
Hexoloy (SSiC)	3,10	132	125	4,0

Application de céramiques spéciales, échangeur de chaleur à tube et coque | Saint Gobain

Echangeurs de chaleur à tubes et calandre

Depuis plus de 30 ans, les tubes en carbure de silicium Hexoloy® SE constituent le choix le plus fiable et le plus privilégié pour les échangeurs de chaleur à tubes et tubes utilisés dans les industries de la chimie fine et de l'industrie pharmaceutique. Ce succès repose sur une résistance à la corrosion pratiquement universelle, une conductivité thermique élevée, une dureté extrêmement élevée et une résistance mécanique de l'Hexoloy.

Les tubes Hexoloy SE sont disponibles en diamètre extérieur de 12.7 mm, 14 mm et 19 mm et jusqu'à 5 m de long. Chaque tube est testé à 186 bars (2700 psi). Les plaques tubulaires Hexoloy SA SiC sont également disponibles selon la conception OEM.

Voir fiche technique

Résistance à la corrosion de différents matériaux contre les produits chimiques
* Durée du test: 125 à 300 heures de test submersif, agité en continu.
Environnement de test * Conc. Réactif (% En poids)	Perte de poids corrosive (mg / cm² an)
Environnement de test * Conc. Réactif (% En poids)	Temp. (° C)	Hexoloy® SA (Pas de SiC gratuit)	SiC (frittage réaction) (12% de SiC)	Carbure de tungster (6% Co)	Oxyde d'aluminium (99%)
98% H₂SO₄	100	1.8	55.0	> 1000	> 65.0
50% de NaOH	100	2.6	> 1000	5.0	75.0
53% HF	25		7.9	8.0	20.0
85% H₃PO₄	100		0.5	> 1000	7.0
45% KOH	100		> 1000	3.0	60.0
25% de HCl	70		0.9	85.0	72.0
10% HF plus 57% HNO₃	25		> 1000	> 1000	16.0

Application de céramiques spéciales, traitement chimique | Saint Gobain

Industrie chimique

Le carbure de silicium fritté Hexoloy® est utilisé avec succès depuis plus de 30 ans dans des applications de traitement chimique, telles que la face et le siège du joint dans les garnitures mécaniques utilisées dans les pompes, les tubes dans les échangeurs de chaleur à tubes et tubes, les tubes de protection de puits thermométriques, les vannes pour la manipulation des boues minières, le sparger tubes, turbines pour mélanger, anneaux de raschig et cuves de réacteurs chimiques. Le matériau hexoloy est hautement résistant à la corrosion au contact de produits chimiques liquides et gazeux d'une large gamme de pH.

Résistance à la corrosion de différents matériaux contre les produits chimiques
* Durée du test: 125 à 300 heures de test submersif, agité en continu.
Environnement de test * Conc. Réactif	Perte de poids corrosive (mg / cm² an)
(% En poids)	Temp. (° C)	Hexoloy® SA (Pas de SiC gratuit)	SiC (frittage réaction) (12% de SiC)	Le carbure de tungstène (6% Co)	Oxyde d'alminum (99%)
98% H₂SO₄	100	1.8	55.0	> 1000	65.0
50% de NaOH	100	2.6	> 1000	5.0	75.0
53% HF	25		7.9	8.0	20.0
85% H₃PO₄	100		8.8	55.0	> 1000
70% HNO₃	100		0.5	> 1000	7.0
45% KOH	100		> 1000	3.0	60.0
25% de HCl	70		0.9	85.0	72.0
10% HF plus 57% HNO₃	25		> 1000	> 1000	16.0

Application de céramiques spéciales, traitement de plaquettes semi-conductrices | Saint Gobain

Traitement de Wafer de semi-conducteur

Les composants Hexoloy® SA et SG, tels que les mandrins sous vide, les blocs de polissage mécano-chimique (CMP) et les plateaux porte-plaquettes, sont utilisés dans les équipements de traitement des plaquettes semi-conductrices. La dilatation thermique du matériau hexoloy correspond au silicium, son module d'élasticité élevé et son inertie chimique garantissent les avantages économiques de la maintenance et de la réutilisation, ainsi qu'une conductivité thermique élevée pour un chauffage uniforme et rapide de la tranche de silicium.

Hexoloy® SiC offre une stabilité de forme, une résistance à l'usure et chimique et des propriétés thermiques exceptionnelles pour la production de composants semi-conducteurs.

Avantages:
La dilatation thermique de l'Hexoloy® - proche du silicium - associée à une conductivité thermique élevée permet un chauffage uniforme et rapide de la tranche de silicium. Le module d'élasticité élevé d'Hexoloy® et l'inertie chimique garantissent les avantages économiques de la maintenance et de la réutilisation.

Matériaux en carbure de silicium fritté pour le traitement des semi-conducteurs
Matériaux	Densité (g / cc)	Résistance à la flexion (MPa)	Résistivité électrique (ohm-cm)	Conductivité thermique (W / mK)	Module élastique (GPa)
Hexoloy SA (SiC fritté)	3.15	380	10²-10⁶	125	410
Hexoloy SG (SiC fritté avec carbone libre)	3.0	311	1	118	376

Sablage

La dureté extrêmement élevée du carbure de silicium fritté et du carbure de bore font de ces matériaux d'excellents choix pour les buses dans les applications à forte usure. Hexoloy® SA SiC et Norbide® B₄Les buses C durent plus longtemps que les WC et sont utilisées avec succès dans les applications de sablage et d'atomisation.

Fiches techniques clés

Résistance à l'érosion de différents matériaux:

Application de céramiques spéciales, traitement thermique | Saint Gobain

Procédés thermiques

En raison de sa conductivité thermique très élevée, de sa faible dilatation thermique, de sa légèreté et de sa résistance élevée à des températures élevées, les produits en carbure de silicium fritté Hexoloy® SA sont un excellent choix pour les applications de traitement thermique. Les exemples incluent le traitement thermique rapide des fibres, des cristaux; composants d'équipements d'analyse à haute température (dilatomètres et TGA).

Propriétés clés du matériau en carbure de silicium fritté
	Densité	Coefficient de dilatation thermique (x10^-6/ K)	Résistance à la flexion (Mpa)	Conductivité thermique (W / m K)	Module d'élasticité (Gpa)
Hexoloy SA (SiC fritté)	3.15	4.0	380	125	410

Application céramique spécialisée, matériel de laboratoire | Saint Gobain

Equipment de laboratoire

Notre équipment de laboratoire est conçu pour les opérations de laboratoire impliquant l'allumage, le pesage, la fusion, l'incinération, la combustion, l'extraction ou le filtrage.

Nos produits réfractaires sont idéaux pour les opérations de laboratoire conventionnelles. Fabriqués à partir de grains d'oxyde d'aluminium fondus Alundum® produits dans des fours à arc électrique, notre matériel de laboratoire standard est fabriqué à divers degrés de qualité selon les applications désignées.

Le matériel de laboratoire Alundum® (composé de l'oxyde d'aluminium à 99% le plus pur à l'état basique) fond à 2054 ° C. Avec l'ajout de liaisons céramiques et un traitement approprié, notre matériel de laboratoire possède de nombreuses propriétés inhabituelles et utiles.

Nos produits de laboratoire comprennent des bateaux à combustion avec et sans poignées, des plats, des dé à coudre, des disques et des cônes de filtres, ainsi que des creusets et des couvercles.


	Alliage	Environ. Taille de rétention des particules	Porosité apparente	Composition	Température d'utilisation maximale	Coeff. de dilatation thermique (30-1500 XNUMX ° C)	Environ. Résistivité électrique	Effet sur les atmosphères
Alundum® AN-788	Fins	0.1 micron	35%	91% Al₂O₃	1450 ° C	8.6x10-6	130.0 mégaohms à 530 ° C 16.0 Mégaohms à 730 ° C 5.3 Mégaohms à 890 ° C 1.5 Mégaohms à 1020 ° C	Oxydant: aucun Réduction: réduction des constituants obligataires au-dessus de 1400 XNUMX° C Effet sur les acides: Aucun sauf HF et H3PO4 concentré Effets des alcalis: aucun, sauf les solutions caustiques chaudes fortes et les alcalis fondus
Alundum® AN-889	Moyen	microns 5.0	42%	85% Al2O3	1450 ° C	8.6x10-6
Alundum® AN-485	Grossier	microns 20.0	47%	85% Al2O3	1450 ° C	8.6x10-6
Zirnorite® YN-756	--	--	25%	92.6% ZrO2 SiO2	1590 ° C	5.5x10-6	Élevée

Joints mécaniques

Saint Gobain a été le pionnier de l'utilisation du SiC fritté comme face d'étanchéité dans les pompes à eau automobiles au début des années 1980. Depuis lors, Hexoloy® SiC est devenu le premier choix pour les matériaux de face et de siège de garniture mécanique dans les industries automobile, chimique, pétrolière et gazière et nucléaire. Ce succès est dû à la dureté, la résistance et la résistance chimique exceptionnelles du SiC fritté Hexoloy. Les bagues d'étanchéité pour les pompes de refroidissement des réacteurs nucléaires sont également disponibles en Noralide® Si₃N₄ matériau.

Fiche technique Hexoloy SP SiC

Produits en carbure de silicium fritté pour applications d'étanchéité
surface habitable	Sceau non enterré	Blancs de phoques non meulés	Joints au sol
Hexoloy SA	Jusqu'à 16 ”OD	Jusqu'à 16 ”OD	Jusqu'à 16 ”OD
Hexoloy SP	Jusqu'à 16 ”OD	Jusqu'à 16 ”OD

Nos Produits

Découvrez nos produits céramiques de spécialité

Produits céramiques spéciaux, tubes de protection pour thermocouples | Saint Gobain

Tubes de protection de thermocouple

Les tubes de protection de thermocouple en carbure de silicium fritté Hexoloy® SE sont extrudés et fermés à une extrémité. Les tubes sont produits en longueurs et diamètres standard comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Des longueurs personnalisées plus longues et de grands diamètres sont disponibles sur demande. L'extrémité fermée est généralement ronde, cependant, des diamètres plus grands, par exemple des tubes de 1.5 ”, ont une pointe pointue. Les tubes Hexoloy® SE ont des parois minces, par rapport à d'autres matériaux céramiques, permettant une réponse thermique rapide au capteur.

En savoir plus sur les tubes de capteur Hexoloy

Les tubes en carbure de silicium lié au nitrure (NB SiC) sont un choix économique pour les fabricants de capteurs thermocouples. Ces tubes peuvent être produits dans une large gamme de diamètres extérieurs, ID, avec plusieurs options de montage. NB SiC ne contamine pas les matières fondues non ferreuses, comme les tubes en fonte. Il trouve également une application dans la mesure de la température des fours de traitement thermique.

Avantage:	Application :
<12% de porosité (porosité de surface <1%) Température de service max: 1450 ° C Choix économique parmi différents types de SiC	Fours non ferreux Fours de traitement thermique

Le matériau Silit®SK, SiC siliconé, peut être utilisé comme tube de protection thermocouple, fermé à une extrémité. Une large gamme de diamètres (20 m - 80 mm) peut être produite avec des longueurs jusqu'à 2 m. Des tubes avec brides et / ou trous sont disponibles.

Avantage:	Application :
Haute résistance à l'oxydation Haute résistance aux chocs thermiques Stabilité de forme extrêmement haute résistance jusqu'à la température d'application maximale	Tubes de refroidissement Tubes de protection thermocouple Tubes radiants dans les fours / fours

Brochure sur les tubes en céramique

Produits céramiques spécialisés, Isolateurs concassables | Saint Gobain

Isolateurs broyables

Les isolateurs écrasables sont disponibles en Alundum® fusionné à 99.8% Al₂O₃ et Magnorite® 99.5% MgO fondu. Les isolateurs sont «filetés» sur les fils conducteurs du thermocouple et insérés à l'intérieur d'un tube métallique sans soudure. L'ensemble entier est eux estampé ou étiré aux dimensions souhaitées. Pendant le sertissage, les isolateurs se réduisent facilement en une poudre, compactée autour des fils du thermocouple, fournissant une résistance d'isolation électrique. Le diamètre extérieur est disponible de 0.022 "(0.5 mm) à 0.5" (12.7 mm). Le diamètre du trou est disponible dans la plage de 0.007 ”(0.18 mm) à 0.069” (1.75 mm). Le nombre de trous dans un isolant varie de 1 à 6. Les longueurs d'isolateur sont disponibles par incréments de 1 ”jusqu'à 4” maximum. Voir la brochure ci-jointe pour des informations détaillées sur la pureté chimique, les tailles, les tolérances et l'inspection.

Avantage:

Haute isolation électrique

Applications :

Thermocouples MIMS et câbles MI

Lire la brochure

Produits céramiques spéciaux, tubes et plaques d'échangeur de chaleur | Saint Gobain

Tubes d'échangeur de chaleur et tube-feuille

Tubes d'échangeur de chaleur et feuilles de tube

Les tubes en carbure de silicium fritté Hexoloy® SE sont des produits extrudés disponibles en diamètre extérieur de 8 mm, 12.7 mm, 14 mm et 19 mm et en longueurs jusqu'à 4.5 m. Les tubes sont utilisés conjointement avec des plaques tubulaires (PTFE, acier revêtu de PFA ou SiC) et une série de chicanes placées à l'intérieur d'une coque en acier ou en verre. Les tubes sont soumis à un contrôle de qualité rigoureux et à un processus d'inspection, y compris des tests hydrauliques de chaque tube à 165 - 186 bars. Les tubes Hexoloy® SE ont des parois minces résultant en un transfert de chaleur élevé dans une application d'échangeur de chaleur.

Les plaques tubulaires en carbure de silicium Hexoloy® SA sont disponibles dans une gamme de diamètres et d'épaisseurs. Contactez votre ingénieur d'application Saint Gobain pour plus de détails.

Produits céramiques spéciaux, tubes d'étanchéité, ébauches et faces | Saint Gobain

Sceller les tubes, les ébauches et les faces

Les tubes d'étanchéité en carbure de silicium fritté Hexoloy® SA sont disponibles dans une large gamme de combinaisons OD et DI. La longueur typique du tube d'étanchéité est de 12 ”, un tube de 6” est également disponible. Les tubes d'étanchéité ne sont pas meulés et sont vendus avec des tolérances «telles que cuites».

Les ébauches de carbure de silicium fritté Hexoloy® SA à faible volume sont disponibles dans une gamme de combinaisons de diamètre extérieur et intérieur. En général, les flans ont une épaisseur de <1 ”, bien que des flans plus épais soient disponibles. Les ébauches à grand volume (qté> 500 pièces) sont disponibles sous forme de produit pressé à sec jusqu'à 5.125 "OD. Les ébauches sont généralement non broyées et vendues avec des tolérances« telles que cuites ».

Les faces d'étanchéité rectifiées sont disponibles en carbure de silicium Hexoloy® SA et en nitrure de silicium Noralide®. Les deux matériaux sont à grains fins et produits à une densité proche de la théorie. Ces attributs confèrent une excellente résistance à l'usure, une exigence clé pour les produits de face d'étanchéité. Les deux matériaux possèdent une excellente résistance à la corrosion des produits chimiques avec une large gamme de pH. Les faces de joint sont produites selon des dessins personnalisés avec une finition de surface de haute qualité.

Applications :

Faces d'étanchéité pour garnitures mécaniques utilisées dans les pompes industrielles.

Avantages:

Dureté exceptionnelle
Chimiquement inerte à une large gamme de produits chimiques

Produits céramiques spéciaux, poutres | Saint Gobain

Poutres et tiges

Les poutres sont disponibles dans au moins trois matériaux différents, à savoir Silit® SKD - carbure de silicium siliconé; Carbure de silicium lié au nitrure N-Durance® et carbure de silicium fritté Hexoloy® SE. Les poutres peuvent être fabriquées dans de grandes sélections de sections transversales, d'épaisseur de paroi et de longueurs (jusqu'à 4 m) en utilisant un processus de coulée par glissement ou d'extrusion. Les poutres telles que cuites peuvent être utilisées «telles quelles» ou finies selon les tolérances du client. Les applications incluent le support structurel dans les processus à haute température et les équipements de métrologie.

Voir la brochure des poutres Hexoloy SE Voir la brochure Silit SKD

Les qualités Hexoloy® SA et SE de carbure de silicium fritté sont disponibles sous forme de tiges pour une utilisation dans diverses applications thermomécaniques. Les tiges extrudées sont disponibles dans des diamètres allant de 0.125 "à 0.53". La tolérance de diamètre est de + - 2% ou 0.01 ”minimum. La rectitude est de 0.005 pouce / pouce maximum.

Avantages:

Excellent thermique
Stabilité mécanique et chimique pour une utilisation en tant que petits composants de précision

Applications:

Composants de haute précision dans les équipements de laboratoire et industriels

Voir le bulletin des tiges Hexoloy SE SiC

Produits céramiques spécialisés, buse | Saint Gobain

Ajutage

Les buses sont disponibles en deux matériaux; Carbure de silicium Hexoloy® SA et Norbide® B₄Carbure de bore C. Les deux matériaux ont une dureté intrinsèque exceptionnelle qui permet une résistance supérieure à l'usure et à l'abrasion d'une large gamme de milieux abrasifs solides et liquides. De plus, B₄C est plus léger que tous les autres choix de buses.

Les utilisations typiques incluent:

Buses de sablage
Buses monumentales

Tubes de traitement

Le carbure de silicium fritté Hexoloy® SA est un excellent matériau pour les tubes «process» dans une large gamme d'environnements thermochimiques. Le diamètre du tube peut varier de 1 ”(25 mm) à 15” (381 mm) et des longueurs allant jusqu'à 48 ”(1.2 m). Des tubes plus longs (jusqu'à 16 pi) sont disponibles sous forme d'assemblages en utilisant un processus de collage exclusif.

Les tubes de process peuvent également être réalisés par extrusion (Hexoloy® SE) lorsque des tubes longs (jusqu'à 5 m) sont souhaités sans joints.

Avantage:

Haute résistance à l'oxydation jusqu'à 1650 ° C dans l'air
Excellente résistance à la corrosion contre une large gamme de produits chimiques
Haute résistance mécanique et résistance à l'érosion / à l'abrasion
Résistance supérieure au cyclage thermique

Applications :

Tubes de process
Tubes Sparger
Tubes capteurs

carrelage

Les carreaux de carbure de silicium fritté Hexoloy® SA sont disponibles dans des tailles allant de 2 ”x2” à 7 ”x7” avec des épaisseurs de 0.1 ”à 0.75”. Les tuiles en forme d'hexagone sont également facilement disponibles. Une surface peut être polie.

Avantages:

Excellent thermique
Stabilité mécanique et chimique pour une utilisation en tant que petits composants de précision

Applications :

Équipements industriels et de recherche.
Aérospatiale
Semi-conducteur

Voir le bulletin Tiles

Formes personnalisées

Une large gamme de formes personnalisées est disponible dans les nuances de carbure de silicium Hexoloy® SA et SE. Les exemples incluent les roues, les creusets, les miroirs télescopiques et les structures de support, les tubes sparger, les anneaux raschig (garniture pour colonnes de distillation), les courroies de four, etc. Cette capacité provient de près de 40 ans d'expérience dans les matières premières contrôlées avec précision, le formage, le façonnage de pièces vertes avec des équipements CNC, le frittage et la finition à des tolérances serrées.

Produits céramiques spécialisés, Lithafrax | Saint Gobain

Poudre à base de silicate de lithium et d'aluminium

La poudre à base de silicate de lithium et d'aluminium Lithafrax® a été développée pour être utilisée comme charge inorganique à faible dilatation thermique dans une large gamme de matériaux. Les exemples incluent les résines, les plastiques, les uréthanes, le verre d'étanchéité, les revêtements, la glaçure et la pâte métallique. Le principal avantage de la poudre Lithafrax est de contrôler la dilatation thermique du produit final. Les poudres Lithafrax® ont été utilisées avec succès sur les marchés de l'aérospatiale, de l'armée, de l'automobile, de l'électronique et du bâtiment et de l'habitat.

Avantages: