Caracterisations physico-chimiques de poudres silicatees synthetisees par de nouvelles voies sol-gel : application a la mullite

par ISABELLE JAYMES

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de A. DOUY.

Soutenue en 1995

à Orléans .

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  • Résumé

    La mullite, (3al#2o#3-2sio#2), cristallise soit directement a 980c si le precurseur est monophase, soit a 1260c apres cristallisation par une phase metastable (spinelle) pour un biphase. Plusieurs nouvelles syntheses sol-gel par voies aqueuses, conduisant a des precurseurs monophases ou biphases (par introduction d'une heterogeneite controlee) sont decrites et ont permis de mieux apprehender les deux modes de cristallisation. La cristallisation en mullite ou spinelle est liee a la composition locale de la phase aluminosilicatee amorphe. Pour un taux de silicium incorpore important, la population des environnements tetraedrique et pentaedrique est maximale, le taux d'aluminium octaedrique est tres faible, et la mullite cristallise. Au contraire, lorsque la phase aluminosilicatee est riche en alumine le taux d'aluminium octaedrique est plus important et c'est le spinelle qui cristallise. Que la mullite ou le spinelle se forme a 980c, de la silice amorphe est toujours segreguee, et l'enthalpie de cristallisation est alors reliee a la composition de la phase aluminosilicatee formee. Un diagramme basse temperature a ete etabli. Une etude originale par atd haute temperature a confirme une fusion non congruente a 1896c pour la mullite, avec une deviation de la solution solide pour des teneurs elevees en alumine. Les trois noyaux de la mullite ont ete etudies en rmn mas. Quatre sites oxygene ont ete mis en evidence et une proposition d'attribution a ete faite. Les resultats pour le silicium montrent une nouvelle repartition de quatre sites distincts qui evoluent de maniere lineaire avec le taux de lacunes d'oxygene dans la solution solide. Ces resultats sont inedits et remettent peut-etre en cause l'absence de silicium dans les triclusters. La rmn de l'aluminium a confirme la presence de deux sites tetraedriques et d'un site octaedrique. Leur quantification absolue n'est pas completement resolue car il semble qu'une partie des sites tetraedriques soit invisible


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Informations

  • Détails : 3 VOL.,193 P.
  • Annexes : 216 REF.

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  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
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  • Bibliothèque : Institut des sciences de la Terre d'Orléans.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : I 13-0161
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