Frittage de l'alumine alpha submicronique : nouvelle relation dilatométrie/évolution microstructurale

Sintering of submicronic alpha alumina. New relationship between dilatometry and microstructural evolution.

• Auteur / Autrice : Dominique Lance
• Direction : Patrice Goeuriot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Jean Monnet (Saint-Étienne ; 1969-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microstructure (physique)

Dilatométrie

Frittage (métallurgie)

Alumine

Résumé

L'objectif de cette étude est de suivre, à l'aide d'une méthode simple et rapide, l'évolution microstructurale, au cours du frittage en condition anisotherme, d'une pièce céramique, élaborée à partir d'une poudre d'alumine a submicronique avec ou sans dopant (Mg, Ti, Zr ou Y). La représentation graphique de la vitesse de densification instantanée (VDI), soit (1/r)(dr/dt), en fonction de la densité relative r se révèle être nettement plus adaptée pour décrire les évolutions microstructurales par rapport aux courbes dilatométriques classiques de retrait ou vitesse de retrait en fonction de la température. En effet, l'allure et la forme des courbes VDI = f(r) sont très sensibles à la microstructure initiale de la pièce à vert et au cycle thermique de frittage. Un simple essai dilatométrique avec cycle thermique modifié est proposé en tant qu'outil de contrôle qualité de la poudre initiale d'alumine.

The microstructural evolutions of pure and doped (Mg, Ti, Zr or Y) submicronic a alumina green bodies have been monitored during overall sintering under non-isothermal conditions with a simple and fast method. Densification rate curves as a function of relative density are definitely more suitable for the description of microstructural evolution than shrinkage rate as a function of temperature. The shape of those curves is very sensitive to initial microstructure (agglomeration state, pore size / particle size ratio) and heating schedule (pre-heating treatment, variation of heating rate). A simple dilatometric run with a modified heating rate is suggested to control the quality of the initial alumina powder.