Les cordiérites substituées aux alcalins : synthèse, expansion thermique et phénomènes ordre-désordre

par Philippe Thomas

Thèse de doctorat en Science des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Bernard Frit.

Soutenue en 1989

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Expansion thermique
• Cordiérite -- Thèses et écrits académiques
• Sol-gel, Procédé -- Thèses et écrits académiques
• Neutrons -- Diffraction -- Thèses et écrits académiques
• Structure cristalline (solides) -- Thèses et écrits académiques
• Silicium -- Thèses et écrits académiques
• Aluminium -- Thèses et écrits académiques
• Dilatation (thermodynamique) -- Thèses et écrits académiques
• Béryl -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Des phases de type cordiérite substituées aux alcalins (K, Cs) de formule XxMg2Al4+xSi5-xO18 ont été obtenues par synthèse classique (fusion-cristallisation) ou par voie "sol-gel". Une étude structurale de ces matériaux a été réalisée par diffraction des neutrons en temps de vol entre la température ambiante et 825°C : _ la substitution Si4+ => Al3+ + X+ favorise de désordre cationique dans les sites tétraédriques et contribue à la formation de la variété hexagonale. _ l'alcalin se place toujours sur l'axe Oz des tunnels, sa position dépendant à la fois de sa nature et de son taux. _ la très faible expansion thermique de la variété hexagonale est le résultat d'évolutions en sens opposés des paramètres a et c, phénomène lié à la déformation de l'octaèdre MgO6. L'étude de matériaux ayant subi différents traitements thermiques a mis en évidence l'influence de l'ordre Al-Si sur les caractéristiques structurales, résultat confirmé par spectrométrie vibrationnelle.

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