Mise au point de suspensions thermofusibles compatibles avec un procédé de prototypage rapide de type impression pour la réalisation de structures céramiques de formulation 0,9PbMg0,33Nb0,66O3(PMN)-0,1PbTiO3(PT)

Development of ceramic filled waxes comptatible with a process of rapid prototyping by printing for the realization of ceramic structrures from a powder of 0,9 PbMg0,33NbO3-0,1PbTiO3 formulation

• Auteur / Autrice : Gautier Senlis
• Direction : Martine Lejeune, Thierry Chartier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique. Matériaux céramiques et traitements de surface
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Viscosité

Matériaux céramiques

Rhéologie

Imprimantes à jet d'encre

Prototypage rapide

Mots clés libres

0,9 PbMg0,33NbO3-0,1PbTiO3

Ejection

Comportement rhéologique de suspensions thermofusibles

Etalement

Modélisation multimodale de la viscosité

Tension de surface

Résumé

Ce mémoire présente le développement d'un procédé de prototypage rapide de type impression pour la réalisation de structures céramiques massives à partir d'une poudre de formulation 0,9PbMg0,33Nb0,66O3-0,1PbTiO3. La mise au point de suspensions compatibles avec l'équipement a conduit à sélectionner les meilleurs auxiliaires organiques et à optimiser leur concentration au moyen d'un plan d'expérience. La forte incidence de la granulométrie des poudres utilisées sur le comportement rhéologique des suspensions a été mis en évidence. La généralisation de la loi de Krieger-Dougherty a montré que les taux de charge accessibles dépendent, entre autre, de la morphologie des particules. L'incidence des paramètres de pilotage de la machine, l'analyse des contraintes subies par la suspension et l'évaluation du rapport a permis l'étude du phénomène d'éjection. Des structures 2-2 ont été réalisées et frittées avec une densification correcte et une croissance granulaire limitée.

This thesis deals with the development of a rapid prototyping process by printing for the forming of bulk ceramic structures from a powder of 0,9PbMg0,33Nb0,66O3-0,1PbTiO3 formulation. The development of suspensions compatible with the equipment has required the selection of the best organic compounds and the optimization of their concentration through an experimental design. The strong effect of the granulometry of the powders on the rheological behavior of suspensions was highlighted. The extension of the Krieger-Dougherty law has revealed that the maximum powder loading depends on the size distribution and the morphology of the particles. The effect of the driving parameters of the equipment and the evaluation of the stresses applied to the suspension in the machine and the ratio allowed the study of the phenomenon of ejection. Structures 2-2 were carried out and sintered with a correct density and a limited grain growth.