Mise au point d'une synthèse, en milieu oxonitrates alcalins fondus, de poudres de hafnone pure ou stabilisée : caractérisation, frittage et essais mécaniques

Development of a synthesis procedure of hafnia powders in molten alkali-metal oxonitrates. Characterization, sintering and mechanical tests

• Auteur / Autrice : Aziza Benamira
• Direction : Bernard Durand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Durand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxyde d'yttrium

Poudres céramiques

Frittage (métallurgie)

Sels fondus

Hafnium -- Composés

Résumé

Pendant le traitement des minerais de zirconium, le hafnium est extrait comme sous produit, sous forme de tetrachlorure. Sa transformation en hafnone pourrait etre une valorisation. Dans ce but, des hafnones ont ete preparees par reaction au voisinage de 450c a partir de tetrachlorure de hafnium, fourni par cezus chimie, et de nitrates ou de nitrites de metaux alcalins fondus. La hafnone pure est obtenue par reaction en milieu nitrate, sous forme monoclinique qui peut etre frittee sans stabilisation prealable. La reaction du tetrachlorure de hafnium en milieu nitrite de sodium aboutit a une variete cubique en raison de l'incorporation de sodium dans le solide. Il s'agit d'une structure metastable se transformant irreversiblement en hafnone monoclinique vers 750c. Des hafnones stabilisees sous forme de solutions solides ont ete synthetisees par dopage avec l'oxyde d'yttrium, l'oxyde de calcium et l'oxyde de cerium. Dans le cas de l'oxyde d'yttrium, la reaction simultanee du tetrachlorure de hafnium et du chlorure d'yttrium avec les nitrates de metaux alcalins fondus aboutit, selon le rapport molaire initial y/hf, soit a un melange des varietes monoclinique et cubique de la hafnone, soit a de la hafnone cubique. A la difference de la zircone, la formation de hafnone quadratique n'est pas mise en evidence. L'aptitude a la compaction et au frittage a ete examinee pour des hafnones dopees a l'oxyde d'yttrium a des teneurs de 3 et 10 mol %. Des densites depassant 97 % de la valeur theorique ont ete obtenues permettant une premiere approche de l'etude des proprietes mecaniques.