= Sol-gel route for the production of oxides-based ceramic nanocomposites

Développement de nanocomposites céramiques à base d'oxydes par sol-gel

• Auteur / Autrice : Paola Palmero
• Direction : Gilbert Fantozzi, Laura Montanaro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Lyon, INSA en cotutelle avec Politecnico di Torino
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Frittage (métallurgie)

Matériaux céramiques

Composites

Résumé

Le sujet est la production des nanocomposites céramiques. Le système choisi est le matériau composite Al2O3/Y3Al5O12 (YAG). Pendant les premières années, le travail a été centré sur la mise à point de la technologie de synthèse de la poudre et sur la caractérisation des phases individuelles alumina et YAG. Pour le YAG a été effectuée une étude plus à fond sur l'effet de la température de synthèse sur son évolution cristalline et les paramètres cinétiques de nucleation et croissance des cristaux du YAG. En outre, il a été conduit une étude du comportement à frittage du composite qui a produit un composite très homogène mais avec taille des grains micronique. La troisième année a été centrée sur la mise à point des pré-traitements de la poudre (thermiques et mécaniques) pour améliorer le frittage et pour diminuer la température de densification. L'étude, en effet, a conduit à la production des nanocomposites avec taille de grain de 300 nm environ.

The aim of the work is the production of ceramic nanocomposites. The experimental work was performed on the composite system Al2O3/Y3Al5O12 (YAG). In a first time, the powder syntheses parameters have been optimized and the pure phases were differently characterised. The pure YAG phase was deeply investigated and the effect of the synthesis temperature on the phases evolution and on the final product homogeneity was studied. In addition, the crystallisation kinetic was investigated for this material. Secondly, the sintering behaviour of the composite material was studied with the result of the production of a highly homogeneous material with a mean grain size of 1 micron. After thermal and mechanical pre-treatments, it was possible to significantly decrease the sintering temperature with the results of the production of fully dense material having nanosized final phases (mean grain size of 300 nm).