Frittage en céramique : influence et mécanismes

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Description

Cette séance de cours explore l'influence de la température sur la cinétique de frittage céramique, en discutant de la loi d'Arrhenius pour les coefficients de diffusion et l'impact de la taille des particules sur les mécanismes de frittage. Il couvre également le rôle des dopants dans les limites des grains, l'effet du frittage en phase liquide et l'utilisation de techniques de frittage assistées par pression. La présentation s'inscrit dans les forces qui stimulent la croissance du grain, les considérations énergétiques aux interfaces et les diverses étapes des processus de frittage à l'état solide et en phase liquide. En outre, il traite de l'importance de la finition et du polissage de la céramique pour atteindre les propriétés souhaitées.

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Concepts associés (38)

Céramique

vignette |Panneau mural à décor d'azulejos,à l'entrée du marché central de Funchal(île de Madère). Une céramique est un objet en argile cuite. La céramique est le matériau, ou bien la technique qui permet de le confectionner. Par extension, de nombreux matériaux contemporains non métalliques et inorganiques entrent dans le champ des céramiques techniques. Histoire de la céramique L'histoire de la céramique remonte à la Préhistoire.

Frittage

Le frittage est un procédé de fabrication de pièces consistant à chauffer une poudre sans la mener jusqu’à la fusion. Sous l'effet de la chaleur, les grains se soudent entre eux, ce qui forme la cohésion de la pièce. Le cas le plus connu est celui de la cuisson des poteries.

Abnormal grain growth

Abnormal or discontinuous grain growth, also referred to as exaggerated or secondary recrystallisation grain growth, is a grain growth phenomenon through which certain energetically favorable grains (crystallites) grow rapidly in a matrix of finer grains resulting in a bimodal grain size distribution. In ceramic materials this phenomenon can result in the formation of elongated prismatic, acicular (needle-like) grains in a densified matrix with implications for improved fracture toughness through the impedance of crack propagation.

Cinétique chimique

La cinétique chimique est l'étude de la vitesse des réactions chimiques. Sur le plan disciplinaire, elle fait partie de la chimie physique. Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite.

Métallurgie des poudres

La métallurgie des poudres est l'ensemble des sciences et techniques de fabrication des pièces métalliques par frittage de poudres par amalgame. Comme il n'y a pas de fusion (le frittage consiste globalement en un brasage des grains par diffusion et fusion locale), cette technique permet de moins chauffer (donc de faire des économies d'énergie), et d'avoir un retrait très faible au refroidissement.