Composites metal-spinelle a base de fer et de cobalt : les parametres de la synthese et leur influence sur les proprietes physiques

Metal-spinel composites of iron and cobalt: the parameters of the synthesis and their influence on the physical properties

• Auteur / Autrice : SUSANNE LAKAMP
• Direction : Geneviève Pourroy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Des composites metal-oxyde ont ete obtenus par reaction de coprecipitation en milieu potassique a partir d'une solution de chlorures. Le metal est du fer pur ou un alliage fer-cobalt de structure isomorphe de alpha fe ou de alpha mn, alors que la partie oxyde est de la magnetite ou une magnetite au cobalt. Dans la premiere partie de ce memoire, nous etudions l'influence de differents parametres de synthese sur la composition des materiaux. Les parametres etudies sont: le rapport molaire cobalt sur fer, les concentrations des solutions de potasse et de chlorures, la variation de la concentration de potasse au cours de la reaction et le temps de maturation. Nous montrons que des composites purs, c'est-a-dire exempts de phases hydroxydes, oxyhydroxydes ou amorphes, sont obtenus dans des zones de concentration de potasse limitees et pour un temps de maturation suffisant pour permettre a la reaction d'etre complete. Nous etudions ensuite l'influence d'une variation de ces parametres de synthese sur les caracteristiques physiques de ces materiaux. Leur resistance a l'oxydation, qui est reliee a la taille et a la morphologie des particules, est amelioree par une concentration elevee en cobalt et en potasse ; cette inertie vis-a-vis de l'oxydation peut s'expliquer par la presence d'une couche protectrice autour des particules. Des proprietes magnetiques interessantes, a savoir des aimantations a saturations et des champs coercitifs eleves, sont obtenues par l'association, au sein d'un meme materiau, d'une phase metallique et d'une phase oxyde ; les magnetites au cobalt seules, obtenues par elimination du metal dans les composites, presentent des valeurs de champs coercitifs remarquables, pouvant atteindre 5000 oe pour de fortes concentrations en cobalt. Le comportement en temperature des composites, sous atmosphere neutre ou sous vide, varie en fonction de la teneur en cobalt. Son etude fait l'objet de la derniere partie du memoire