Étude et modélisation du broyage d'une poudre de zircone : mécanosynthèse d'alliages à base de zircone, matériaux denses à nanograins

par François Wolf

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Gérard Le Caër.

Le président du jury était Alain Mocellin.

Les rapporteurs étaient Georges Cizeron, Eric Gaffet.


  • Résumé

    La modélisation de la fragmentation ultrafine d'une poudre de zircone commerciale (SEPR) a permis de déterminer les paramètres pertinents qui permettent d'évaluer l'efficacité de l'opération de broyage. De plus, l'évolution granulométrique a pu être expliquée sur la base d'un modèle de bilan de population. L’étude des propriétés physicochimiques et structurales des poudres obtenues par différentes techniques de broyage a permis d'apprécier l'efficacité de chaque technique, mais surtout de comparer la réactivité chimique de ces poudres. Le broyage à sec, à haute densité énergétique, a montré son efficacité dans l'obtention d'alliages céramiques, alors que le broyage humide a montré son efficacité dans la production de poudres divisées, à très grandes surfaces spécifiques. La combinaison de ces deux techniques a permis la réalisation de poudres très réactives. La spectrométrie Mössbauer a permis de suivre l'évolution du fer dans les systèmes ZrO2-Fe2O3, à la suite de traitements mécaniques et thermiques. Cette technique a mis en évidence les différences de réactivités chimiques entre les poudres, ainsi que l'influence des conditions opératoires de broyage sur les propriétés finales des poudres. La dilatométrie a permis de quantifier la réactivité des poudres au frittage. Un broyage humide est indispensable pour l'obtention de céramiques nanocristallines (<100 nm) consolidées (>95%) lors d'un frittage naturel (<1250°C). Cependant, la structure particulière des poudres obtenues par mécanosynthèse permet un frittage sous charge à très basse température (<1000°C) ce qui permet la réalisation de matériaux nanocristallins (<50 nm) denses (>90%). De plus, les paramètres de mise en forme et de frittage doivent être parfaitement contrôlés pour conserver une taille de grain nanométrique

  • Titre traduit

    Study and modeling of ultrafine fragmentation of a zirconia powder : mechanical alloying of zirconia-based alloyed, nanocrystalline dense consolidated zirconia materials


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Informations

  • Détails : 1 vol. (291p.)
  • Annexes : 250 réf.

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  • Bibliothèque : Université de technologie de Belfort-Montbéliard. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE 95 WOL
  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Accessible pour le PEB
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