Elaboration et caractérisation de l’oxyde de zinc fritté en présence d’ajouts
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Date
2013
Authors
Journal Title
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Publisher
Université Mouloud Mammeri
Abstract
Au cours de cette étude, nous nous sommes intéressés à l’élaboration des céramiques à
base d’oxyde de zinc par frittage en présence d’ajouts et leur caractérisation afin de
rechercher un ajout convenable pour améliorer les propriétés de ces céramiques
Après avoir établi les diverses étapes de la préparation des céramiques sous forme de
pastilles, nous avons étudié le traitement thermique du frittage dans le but de voir l’influence
de la température ainsi que des ajouts (oxyde de bismuth et oxyde de magnésium ) sur les
propriétés physico-chimiques du matériau obtenu. L’évolution structurale et microstructurale
sont examinées par microscopie électronique à balayage (MEB) et par diffraction de rayons
X. Les propriétés diélectriques du matériau ont été mesurées et comparées en fonction de la
composition.
La densification des compositions étudiées nous a permis de choisir les températures
optimales de frittage. Les frittés à ces températures ont révélé au microscope électronique à
balayage une bonne densification avec une distribution homogéne des tailles des grains. En
présence du bismuth une phase eutectique a été observée aux joints de grains de ZnO. Cette
phase qui fond à 740°C a permis un frittage en phase liquide qui densifie le matériau à
température relativement basse.
L’annalyse par diffraction des rayons X de l’échantillon fritté en présence de MgO présente
uniquement les pics caractéristiques de l’oxyde de Zinc ;ces pics sont décalés vers les grand
angles de diffraction ce qui est en faveur de la formation d’une solution solide de substitution
dont le paramètre de maille diminue. Cette dimunition s’explique par la substitution des
cations Zn2+ dans le réseau par ceux de Mg2+.
L’étude des propriétés diélectriques des céramiques sous différentes fréquences (1,
10,100 et 1000 KHz) et à deux températures (l’ambiante et 100°C) a conduit à la mise en
évidence du comportement diélectrique des deux mélanges.
L’étude des propriétés diélectriques montre que les céramiques frittées en présence de Bi2O3
présentent une bonne polarisation et d’intéressantes propriétés diélectriques à la température
de 100°C et à basse fréquence. En présence de MgO la substitution cationique de Mg2+ dans
le réseau de ZnO fait diminuer les propriétés diélectriques du matériau.
L’oxyde de bismuth permet un bon frittage de ZnO à la température de 1100°C. La
céramique ainsi élaborée présente des propriétés diélectriques intéressantes lui conférant un
comportement d’isolant. Ceci nous permet de classer le Bi2O3comme ajout convenable à
l’effet de synthétiser des céramiques diélectriques par frittage de ZnO.
Description
88 f.:ill.;30 cm.(+CD-ROM)
Keywords
Frittage, Oxyde de zic : élaboration
Citation
Sciences des Matériaux