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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 35/1 - 2010  - pp.17-25  - doi:10.3166/acsm.35.17-25
TITRE
Cinétique de formation de la mullite dans le mélange zircon-boehmite

TITLE
Kinetics of mullite formation in zircon and boehmite mixture

RÉSUMÉ

Cinétique de formation de la mullite dans le mélange zircon-boehmite - La cinétique de décomposition du zircon et/ou de la formation de la mullite, dans les céramiques ZrSiO4-Al2O3 a été étudiée dans des conditions anisothermiques, en utilisant l’'analyse thermique différentielle (ATD). Les composites mullite-zircone ont été préparés par frittage-réaction des mélanges de zircon et de boehmite. Les courbes ATD, des poudres réalisées à différentes vitesses de chauffe 5, 10, 20 et 30 °C.min-1, montrent un pic endothermique autour de 1500 °C. Il est lié à la dissociation du zircon et à la formation de la mullite. Cette cristallisation se décale légèrement vers les hautes températures avec l'’augmentation de la vitesse de chauffe. L'’énergie d’'activation anisothermique (Ea) de la décomposition du zircon et de la formation de la mullite, calculée par l'équation de Johnson-Mehl-Avrami et par la méthode de Kissinger, sont de 1272 kJ/mol et 1242 kJ/mol respectivement. Le paramètre n de morphologie de croissance s'’est avéré presque égal à 2,6. Les résultats ont montré que la nucléation en volume prédomine dans la cristallisation de la mullite, suivi par la croissance tridimensionnelle.



ABSTRACT

- The kinetics of zircon decomposition and mullite formation in ZrSiO4-Al2O3 ceramics were investigated under non-isothermal conditions using differential thermal analysis (DTA). The mullite-zirconia composites were prepared by reaction sintering of the zircon and boehmite mixtures. The DTA conducted at heating rates of 5, 10, 20 and 30°C.min-1 showed an endothermic peak at about 1500°C associated with zircon dissociation and mullite formation. This crystallization temperature increased slightly with increasing heating rate. The non-isothermal activation energy (Ea) of zircon decomposition and mullite formation, calculated by Johnson-Mehl-Avrami equation and Kissinger’s method, were respectively 1272 and 1242 kJ/mol. The growth morphology parameter n was found to be almost equal to 2.6. The analysis of the results indicates that the bulk nucleation was dominant in mullite crystallization followed by three-dimensional growth.



AUTEUR(S)
Hocine BELHOUCHET, Mohamed HAMIDOUCHE, Noureddine BOUAOUADJA, Vincent GARNIER, Gilbert FANTOZZI

Reçu le 9 novembre 2009.    Accepté le 8 février 2010.

BIBLIOGRAPHIE
acsm.revuesonline.com/revues/36/10.3166/acsm.35.17-25.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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