Amélioration des propriétés mécaniques d’une céramique à base de Zircone par optimisation des barbotines et du déliantage

Abstract

Dans la fabrication des céramiques techniques par voie humide, il est très souhaitable d’obtenir un produit fini homogène et possédant de bonnes propriétés mécaniques. Un contrôle rigoureux de chaque étape d’élaboration s’impose alors. Ce travail porte essentiellement sur le contrôle et l’optimisation du déliantage d’un couple de liant-plastifiant (carboxyméthy1 cellulose-polyéthylène Glycol) incorporé au sein d’une matrice céramique à base de zircone. Après une série d’études, les barbotines de départ sont préparées dans les meilleurs conditions de stabilité ainsi sont mesurés, le potentiel zêta, la résistance de polarisation, la viscosité et la quantité d’oxygène dissous. La recherche de mécanismes réactionnels régissant le déliantage des liants incorporés nous a conduit à retenir comme mécanisme plus vérifié celui de Germination croissance d’Avrami α= 1-ex p(-Ktn) et cela pour les deux régimes, dynamique et isotherme. Le coefficient n traduit en quelques sortes la forme du germe. Le déliantage est plus contrôlé pour une valeur de n plus faible, qui caractérise un germe ayant une forme plus simple. Cela nous a conduit à choisir un cycle thermique constitué par une succession de paliers isothermes surtout à température ne dépassant pas 600°C. Après frittage, les résultats obtenus pour les densités et les essais mécaniques (résistance de polarisation, module d’Young, microdureté Vickers) sont très satisfaisants.