Développement d'un four micro-ondes monomode et frittage de poudres céramique et métallique
Institution:
Grenoble INPGDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
For almost 30 years, microwave processing has been applied to sinter various ceramic powders, and most recently to sinter metallic powdered parts. However, such heating process, which results from the absorption of an oscillating electromagnetic field, remains not fully understood. A single-mode microwave cavity was developed for a better understanding of the microwave/material interactions. In this furnace, the green parts can be heated up under predominent electric or magnetic field. A new microwave heating procedure was proposed to control a thermal cycle. Microwave sintering of ceramic (yttria-doped zirconia 2Y-TZP) and metallic (pure nickel) powders was compared to conventional processing. The effects of the electromagnetic field on the kinetics of densification and on the microstructure development were analysed and discussed.
Abstract FR:
Le chauffage par micro-ondes est appliqué depuis quelques décennies au frittage de poudres céramiques, et plus récemment au frittage de poudres métalliques. Toutefois, les mécanismes de chauffage par micro-ondes, qui résultent des interactions entre le champ électromagnétique et la matière, restent encore mal connus et par conséquent cette technique de chauffage n'est pas toujours parfaitement maîtrisée. Afin d'acquérir une meilleure compréhension de ce mode de chauffage, un four micro-ondes de type monomode a été développé. Dans cette cavité, la distribution du champ électromagnétique est connue et les matériaux peuvent être chauffés sélectivement dans un environnement où le champ électrique ou magnétique est prépondérant. Un protocole original de pilotage en température du frittage micro-ondes a été mis au point. Ainsi, des études comparatives entre le frittage par micro-ondes et le frittage conventionnel ont été réalisées sur une poudre céramique (zircone yttriée ZrO_2 -Y_2 O_3 (2 %mol)) et une poudre métallique (nickel pur). Les résultats ont été analysés et interprétés en termes d'influence du champ électromagnétique sur les mécanismes de densification et de développement microstructural de ces matériaux.