Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Caractérisation du compact massif et de ses constituants
3.2.2. Influence du verre
L’AlON n’est industriellement jamais soumis sous forme de poudre à des traitements thermiques
à l’air, susceptibles d’oxyder le matériau. Il est toujours traité thermiquement sous forme de meules.
L’objectif de cette partie est de déterminer le rôle du verre sur l’oxydation de l’AlON. Des meules à
cru ont été oxydées dans l’enceinte de la thermobalance. La Figure 3-38 regroupe les différents
thermogrammes obtenus pour les différentes températures de traitement. A noter que la masse m 0
correspond à la masse initiale de grains. Plus la température est élevée, plus la variation de masse
relative est importante et plus la vitesse d’oxydation est élevée.
0,3
0,25
1400°C
Degré d'avancement
0,2
0,15
0,1
0,05
1300°C
1200°C
1100°C
0
0 1 2 3 4
Temps (h)
Figure 3-38 : Variation relative de masse de meules contenant de l’AlON (F80, d 50 =230 µm)
Comparons la variation de masse relative de l’AlON seul par rapport à celle de l’AlON contenu
dans une meule. La variation de masse relative de l’AlON seul est supérieure quelle que soit la
température d’oxydation. Le rapport entre le gain de l’AlON seul ou en présence de verre varie avec
la température. Dès 1100°C, le verre est suffisamment fluide pour créer une barrière protectrice contre
l’arrivée de l’oxygène. En supposant que le verre soit une barrière imperméable à l’oxygène, la surface
des ponts de verre entourant les grains peut être estimée à 55% pour un rapport de degré d’avancement
de réaction de 0,45 (cf. Tableau 3-10). La variation du rapport entre les degrés d’avancement
d’oxydation dépend sans doute de la variation des mécanismes d’oxydation selon la température.
L’analyse par diffraction des rayons X a montré qu’à partir d’un traitement à 1200°C, on observe
la présence de l’alumine en quantité non négligeable. La proportion de cette phase augmente avec
l’augmentation de température.
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