Evolution structurale et morphologique des poudres de céramiques nanostructurées: Alumines de transition

International Congress on Materials & Structural Stability, Rabat, Morocco

L’alumine est une céramique largement utilisée pour ses propriétés mécaniques, thermiques et isolation électrique (résistance mécanique, résistance à la corrosion, stabilité thermodynamique, dureté élevée, etc.), et d’avantage économique. Ce travail a pour but de suivre les transformations de la boehmite en alumine, suivant la séquence : Boehmite → γ-Al2O3 → δ-Al2O3 → θ-Al2O3 → α-Al2O3. Cette transition dépend fortement des voies chimiques de synthèse, des conditions atmosphériques, le degré de la cristallinité, le taux de chauffage, les impuretés, l’humidité, l’alcalinité, l'histoire thermique du matériau, etc. La transformation thermique de la boehmite en alumine de transition a été suivie para thermogravimétrie simultanée/analyse thermique différentielle (TG/DTA). A partir des informations obtenues par cette méthode, des échauffements ont été effectués à différentes températures (250, 500, 600, 850 et 1000°C) afin d'obtenir les différentes phases de l'alumine synthétisée à partir de la boehmite comme précurseur (obtenue à partir d´un résidu d´aluminium). La caractérisation chimique des matériaux a été réalisée par FRX, L'identification des phases cristallines a été effectuée par DRX et leur quantification par méthode Rietveld. La caractérisation morphologique et microstructurale a été réalisé par MEB, MET et FT-IR. Les diverses techniques utilisées pour la caractérisation des alumines métastables nous ont permit de suivre l´évolution de la séquence de transformation de la boehmite en alumines de transition ou en métastables. A partir de 500ºC, on a obtenu la phase gamma qui est maintenue comme une phase unique jusqu´à 600ºC. Au dessus de cette température, vers 850ºC, une partie de la phase gamma se transforme en phase delta. La transformation en thêta a été obtenue vers 1000ºC où apparaît aussi le corindon. Cette transformation d´une phases à une autre est accompagnée par une augmentation de taille des cristallites de toutes les phases présentées. Par la méthode Rietveld, on a quantifie toutes les phases présentées, et on a calculé les caractéristiques cristallographiques (paramètres de réseau, groupe d'espace, la taille des cristallites). En ce qui concerne l´étude de la morphologie des échantillons obtenus, on n’a pas pu observer des différences substantielles en relation avec le précurseur boehmite, ce qui est caractéristique d´une transformation topotactique.

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