Optimisation des barbotines par méthodes physico-chimiques et élaboration et caractérisation de céramiques composites à dispersoïdes (3 mol. % Y₂O₃-ZrO₂+αAl₂O₃)
par Driss Slimani
Thèse de doctorat en Génie des matériauxe
Sous la direction de Jeanine Paletto.
Soutenue en 1993
à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) , en partenariat avec GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (laboratoire) .
mots clés-
Résumé
Le renforcement des céramiques monolithiques de zircone peut être obtenu par addition d'alumine dont le module d'élasticité et la dureté sont plus élevés. Cependant les propriétés du matériau obtenu dépendent grandement des conditions d'élaboration et en particulier de la bonne dispersion de l'alumine au sein de la matrice. L'étude de la dispersion de poudres fines fait appel aux propriétés électrochimiques et rhéologiques des suspensions colloïdales. La première partie de ce travail traite de la dispersion et de la dèsagglomération de poudres de zircone et/ou d'alumine. Les techniques de caractérisation sont : Mesure du potentiel zêta, mesure de la résistance de polarisation, détection de la quantité d'oxygène dissous, détermination de la viscosité et caractérisation granulométrique. La corrélation entre les résultats déduits des différentes techniques permet de préconiser la mesure de résistance de polarisation, comme technique simple et suffisante de détermination des conditions optimales et d'ajustement des paramètres physico-chimiques correspondants. L'influence d'ajouts organiques sur la mise en forme et le choix d'un cycle thermique pour le frittage des échantillons comprimes sont ensuite traités. Finalement les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des matériaux frittés sont étudiées
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Titre traduit
= Slurry optimization bay physicochemical methods and elaboration and characterization of dispersoid ceramic composites (3 mol. % Y₂O₃-ZrO₂+αAl₂O₃)
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Résumé
The improvement of zirconia monolithic ceramics may be obtained with addition of alumina, the elastic modulus and hardness of which are higher. Nevertheless, the properties of the elaborated material are very closely related to elaboration conditions, and specially to the great dispersion of alumina inside zirconia. The small powder dispersion study is based on rheological and electrochemical properties of colloidal suspensions. The first part of this work deals with dispersion and desagglomeration of alumina and 1 or zirconia powders. The used technics of characterization are : zeta potential measuring by EMT A method (Electrophoretic Mass Transport Analysis), polarisation resistance measuring, dissolved oxygen determination, viscosity measuring, and granulometric characterization. The correlation of results obtained with the different technics allows to keep only the polarisation resistance measuring to determine the optimal conditions and to adjust the physical and chemical parameters : this technique is easy, quickly operational and consums of few powder. The influence of organic additives on the packing and the choice of thermic cycle for the sintering of compressed samples are then considered. At last, the physico-chemical and mechanical characteristics of sintered materials are then studied.
