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Theses Year : 2018

Eco-friendly alumina suspensions for tape-casting process

Formulation de pâtes céramiques innovantes contenant des composés organiques biosourcés

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Abstract

The aim of this work is focused on the elaboration of new alumina suspensions with biopolymer additives and rheological properties adapted to the tape casting process. The suspensions used in the tape casting process are basically composed of a ceramic powder, a solvent, a dispersant, a binder and a plasticizer. These additives are usually polymers coming from the petrochemical sector which show risks for the operator health or the environment (in particular with organic solvents). Thus, natural polymers extracted from plants were identified as promising candidates in order to substitute the classical organic additives. Then, the study of the interactions between different organic additives with alumina led to a specific protocol for the formulation of aqueous alumina suspensions with these bio-polymers. Then, mechanical properties of the green and sintered tapes were evaluated in relation with the nature of bio-polymer additives. The obtained densities are close to the values reported in the litterature
L’objectif de ce travail est de réaliser des suspensions aqueuses d’alumine, écoresponsables, dont le comportement rhéologique est adapté à la mise en forme par coulage en bande. En effet, les suspensions utilisées dans le procédé de coulage en bande sont classiquement composées d’une poudre céramique, d’un solvant, d’un dispersant, d’un liant et d’un plastifiant. Ces additifs sont généralement des polymères issus de la pétrochimie susceptibles de présenter des risques pour la santé de l’opérateur et/ou pour l’environnement (en particulier avec les solvants organiques). Ces travaux visent donc de substituer tous les additifs venant de la pétrochimie par des additifs écoresponsables, ne présentant aucun risque pour la santé de l’opérateur et pour l’environnement. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse ont alors permis d’identifier des polymères naturels extraits de plantes comme des candidats prometteurs pour le remplacement des additifs organiques classiques. Puis, l’étude des interactions entre ces bio-polymères et l’alumine a mené au développement d’un protocole spécifique adapté à la formulation de suspensions d’alumine à base de ces bio-molécules. Ainsi, à l’aide de ce protocole, des suspensions aqueuses ont été réalisées avec ces additifs écoresponsables qui ont abouti à la réalisation de bandes crues facilement manipulables et ne présentant ni craquelures, ni bulles. Enfin, les densités après frittage obtenues sont proches des valeurs rencontrées dans la littérature
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Dates and versions

tel-03081160 , version 1 (18-12-2020)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03081160 , version 1

Cite

Jeremy Marie. Formulation de pâtes céramiques innovantes contenant des composés organiques biosourcés. Matériaux. Université de Limoges, 2018. Français. ⟨NNT : 2018LIMO0114⟩. ⟨tel-03081160⟩
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