Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Caractérisation du compact massif et de ses constituants
Il existe donc une différence importante entre la variation de masse relative théorique et
expérimentale. Une analyse chimique globale a montré un taux d’azote de 1,98% de la poudre de
départ. Cet azote est soit présent dans la phase ’ soit en tant qu’impuretés. L’AlN étant la principale
impureté de cet AlON, en supposant que la variation de masse théorique de la phase ’ est de 1,8%
alors la présence de 4% d’AlN suffirait à expliquer la variation de masse totale observée
théoriquement.
Thermogrammes d’oxydation. Pour étudier les cinétiques d’oxydation de l’AlON ’, nous
avons choisi de travailler sur deux granulométries différentes : F80 (d 50 =230 µm) et
F220 (d 50 =78 µm). Rappelons que c’est à partir de grains d’AlON de grade F220 que nous avons
réalisé nos précédentes expériences. L’étude cinétique a été menée pour des températures comprises
entre 1050°C et 1450°C. Les différents thermogrammes montrent l’évolution du degré d’avancement
de l’oxydation en fonction du temps. Le degré d’avancement de la réaction se définit par la relation
suivante :
m
(3.5)
m
avec m la variation de masse relative et m T la variation de masse relative expérimentale si
l’oxydation est totale.
T
La Figure 3-32 montre l’évolution du degré d’avancement de la réaction avec la température
d’oxydation pour la poudre ayant un diamètre médian de 78 µm (F220). La vitesse d’oxydation et le
degré d’avancement de l’oxydation augmentent avec la température.
Degré d'avancement
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1400°C
1350°C
1300°C
1250°C
1150°C
1100°C
1050°C
0 1 2 3 4
Temps (h)
Figure 3-32 : Variation relative de masse en fonction de la température (F220, d 50 =78 µm)
La Figure 3-33 montre l’évolution du degré d’avancement de la réaction de l’AlON avec la
température mais pour une taille de grains plus élevée (d 50 =230 µm, F80). A basse température (1100-
1200°C), la vitesse d’oxydation et le degré d’oxydation ne varient pas avec la température. A plus
Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf
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© [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés