= Forming and sintering of powders of nanostructured ceramics: case of a transition alumina

• Auteur / Autrice : Vincenzo Del Fatto
• Direction : Robert Laurini, Giuliana Vitiello
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lyon, INSA en cotutelle avec Università degli studi (Salerne, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Informatique et Information Pour La Societe. 1992-2009 (Lyon ; 1992-2009)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....) - Dipartimento di Matematica e Informatica. University of Salerno (Italie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système d'information géographique

Résumé

Ce mémoire a pour objectif d’élaborer une céramique dense et à microstructure la plus fine possible en frittant une alumine de transition. Cette alumine, présentant des phases initiales métastables, suit donc des transformations de phases lors de la montée en température qui interfèrent avec le frittage. Une structure de forme vermiculaire, avec de larges porosités difficiles à éliminer même à haute température, est systématiquement trouvée à cause de ces transformations. Une étude de l’influence de deux états d’empilement différents de particules nanométriques dans le cru sur la transformation de phase et sur la densification a été conduite, en partant de deux méthodes de mise en forme différentes i) le pressage (d’une poudre sèche) et ii) le coulage en barbotine (mise en forme d’une dispersion). Pour une même densité à cru (62% ±1%), la distribution plus homogène des porosités dans le cru coulé, grâce à une meilleure dispersion de la poudre initialement agglomérée, permet le réarrangement des particules et facilite ainsi la transformation vers la phase stable alpha. De plus, l’homogénéité de distribution de porosités de faible taille, après la transformation, limite la formation de colonies vermiculaires et favorise les cinétiques de frittage. Ce réarrangement a donc permis d’avoir une meilleure densification du compact. Malgré l’amélioration de la densité finale du compact coulé (98%) par rapport au compact pressé (78%), la taille des grains obtenue est plus grande que le micron. Afin de réduire la taille des grains dans le fritté, une optimisation des paramètres de frittage a été réalisé sur des crus coulés par variation de vitesse de chauffe et traitement thermique à basse température. La formation de la structure vermiculaire, dont la présence gêne la densification, peut être évitée pendant la transformation. Cela est possible par un traitement thermique à basse température (950°C) sur un cru coulé. Aucun grossissement des grains n’est observé après la transformation en α-Al2O3. Un ‘cru’ en α-Al2O3 avec une densité élevée (58%) et une taille de particules petites de ~30 nm (identique à la taille initiale de la poudre) a été obtenu. L’obtention de cette microstructure a permis de découpler la transformation avec le frittage/coalescence et donc d’éviter la formation d’une structure vermiculaire. Cependant, cette forme vermiculaire apparaît lors du frittage de ce ‘cru’ en α-Al2O3. Ceci montre que la forme vermiculaire n’est pas liée à la transformation de phase elle-même mais qu’elle résulte d’une coalescence/frittage des particules au premier stade de frittage. Le frittage de l’alumine α sous forme de vermicules ou sous forme de petites particules (~30 nm) donne une structure ayant une densité finale de 98% avec une taille de grains de 2 µm, équi-axes et homogènes quel que soit le chemin de frittage parcouru.

Traditional cartography is a fundamental tool to visually describe facts and relationships concerning with territory. This is a well-known and well-established approach and decision makers are usually satisfied by its expressiveness when it concerns the cartography of facts. Differently, this kind of cartography may fail when dealing with scenarios referring to heterogeneous issues, such as political, economic and demographic problems, due to the large amount of complex data to represent in a map. Then, more effective solutions in supporting users to locate facts, trends and new patterns should be investigated. In this dissertation the research carried out within an international project is presented, meant to define cartographic solutions able to better represent geographic information extracted from database contents, which refer both to geographic objects and spatio-temporal phenomena. An actual support for human activity to model and analyze the reality of interest may indeed consist of an immediate synthesis of the most relevant data, disregarding details. Such a synthesis may be based on the usage of visual metaphors, which are able to capture and restitute the most salient features of a scenario. Moreover, it may represent the starting point for further processing tasks aimed to derive spatial analysis data, and to support expert users in decision making, thus bridging the gap between the complexity of the adopted applications and the need for rapid and exhaustive responses expected by domain experts. The major contribution of this work along this line has been to define a methodology to visualize geographic database summaries, expressing them through “schematized representations of territories", known as chorems. In particular, two specific contributions have been produced by investigating and implementing the proposed methodology. The former consists of the formal specification of chorems in terms of visual language and structure, in order to both standardize the chorem creation and assembling process and provide a usable framework for computer systems. The latter is represented by the design and the implementation of a system which generates maps containing chorems starting from geographic database content, in a semi-automatic manner