Frittage sous charge pour l'obtention de céramiques structurales transparentes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Pressure assisted sintering for the obtention of transparent structural ceramics

Frittage sous charge pour l'obtention de céramiques structurales transparentes

Résumé

MgAl2O4 spinel is an interesting transparent polycristalline ceramic for both industrials and scientific applications. Transparent MgAl2O4 spinel production requires a pressure assisted sintering technique, hence, pressure assisted microwave sintering has been considered. This sintering technology densifies samples by hot forging. Thus, samples produced by this method are allowed to creep. To guarantee a good mechanical behavior during sintering, a pre-sintering step is mandatory. In the prospects of producing transparent MgAl2O4 spinel with optimized mechanical properties, this pre-sintering step is a key step. Hence, we will study the grain growth mechanisms in order to establish a grain growth model. Then, we will study the densification mechanisms and the impact of grain growth on those, to produce a predictive model of sintering of MgAl2O4 spinel. With this model, an optimized sintering cycle for the production of pre-sintered spinel could be produced. Then, the pressure assisted microwave sintering technique will be optimized for the production of transparent MgAl2O4 spinel.
Le spinelle MgAl2O4 est une céramique polycristalline transparente présentant de nombreux intérêts pour l’industrie et la recherche scientifique. La production de spinelle MgAl2O4 transparent requiert un procédé de frittage sous pression, ainsi le frittage micro-onde sous charge a été considéré. Cette méthode de frittage permet la densification de matériau par frittage-forgeage. Les échantillons produit par cette méthode sont donc libres de fluer radialement. Afin de garantir le bon comportement mécanique lors du frittage il est nécessaire de réaliser une étape de pré-frittage. Dans la perspective de produire des échantillons de spinelle MgAl2O4 transparent et aux propriétés mécaniques optimisés, cette étape de pré-frittage est une étape clé. Ainsi, dans un premier temps, les mécanismes de croissance granulaire seront étudiés afin d’en permettre la modélisation. Dans un second temps, nous étudierons les mécanismes de densification et l’impact de la croissance granulaire sur ces deniers afin d’établir un modèle prédictif complet du frittage du spinelle MgAl2O4. Le modèle ainsi établit permettra de déterminer un cycle de frittage optimisé pour l’obtention de céramique pré-fritté qui pourront ensuite être densifiés en frittage micro-onde sous charge. Enfin, l’optimisation de ce procédé pour l’obtention de spinelle MgAl2O4 sera développé.
Fichier principal
Vignette du fichier
sygal_fusion_31170-kerbart-gabriel_61e02385e26c1.pdf (2.5 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03524781 , version 1 (13-01-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03524781 , version 1

Citer

Gabriel Kerbart. Frittage sous charge pour l'obtention de céramiques structurales transparentes. Matériaux. Normandie Université, 2021. Français. ⟨NNT : 2021NORMC231⟩. ⟨tel-03524781⟩
198 Consultations
206 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More