Mécanismes de transformations : Synthèse et grossissement de grains du titanate de baryum

• Main Author: Valdivieso, Françoise
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne 1995
• Subjects: [SPI:GPROC] Engineering Sciences/Chemical and Process Engineering; titanate de baryum; grossissement de grains; synthèse; nitrate de baryum; dioxyde de titane; atmosphère gazeuse; rapport Ba/Ti; modélisation cinétique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00842990; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/84/29/90/PDF/19950202-Valdivieso-F-OCR.pdf

Ce travail a été consacré à l'étude de deux transformations: d'une part l'évolution texturale d'une poudre de titanate de baryum, d'autre part une voie de synthèse de cet oxyde à partir de nitrate de baryum et de dioxyde de titane à l'état solide. Nous avons montré que la vitesse absolue de chacune de ces transformations peut être reliée à la vitesse spécifique du phénomène, calculée à l'aide d'une modélisation physico-chimique et qui s'exprime en fonction des contraintes expérimentales (pressions partielles de gaz, rapport Ba/Ti, ... ). Une étude cinétique de l'influence de ces contraintes a donc été réalisée pour chaque transformation. Dans le cas du grossissement de grains, cette étude a révélé un effet accélérateur de la vapeur d'eau et du rapport Balfi sur la chute de surface spécifique du titanate de baryum. En ce qui concerne la réaction de synthèse, l'étude expérimentale (par thermogravimétrie) a mis en évidence un effet très fortement ralentisseur du monoxyde d'azote et un effet ralentisseur moindre de l'oxygène. Des modèles physico-chimiques ont été proposés, qui ont conduit à l'expression des vitesses théoriques pour chaque transformation, et ont permis de rendre compte des résultats expérimentaux, qualitativement dans le cas de la synthèse, et de manière quantitative pour le grossissement de grains. Deux voies parallèles de transport de matière ont d'ailleurs été mises en évidence dans ce dernier cas, l'une faisant intervenir un effet catalytique de la vapeur d'eau, l'autre se déroulant par l'intermédiaire des défauts intrinsèques seulement (les lacunes d'oxygène).