Abstract FR:

Une installation pilote de synthese de poudre de bore elementaire par reduction de bcl#3 a l'aide de l'hydrogene dans un plasma inductif haute frequence a ete developpee. La reaction mise en jeu est la suivante: bcl#3+3/2h#2b(s)+3hcl. Le produit obtenu est une poudre marron/noire, non pyrophorique, d'un melange de bore amorphe et de bore -rhomboedrique. La purete est elevee, mais il reste du chlore apres le procede, qui doit etre elimine par un post-traitement thermique. La morphologie et la structure des particules dependent des conditions operatoires: la taille moyenne varie de 0,05 a 1 m et la surface specifique de 5 a 50 m#2/g. Les rendements sont proches des rendements thermodynamiques, ce qui permet de definir un point de fonctionnement pour lequel le rendement moyen est de 65% pour une productivite de 100g/h environ. Du bore tres pur (cl<10ppm) de densite theorique (2,34) a ainsi ete obtenu par pressage isostatique suivant un cycle cip-hip. L'analyse du fonctionnement du reacteur, de la thermodynamique des reactions et de l'emission spectroscopique du plasma montre que le bcl et h sont les especes reactives preponderantes. C'est pourquoi un mecanisme reactionnel a ete propose mettant en jeu les deux etapes elementaires suivantes: 1) nucleation bcl+hb(s)+hcl, 2) croissance bcl+bn(s)bn+1(s)+cl. Cependant, le spectre rotationnel de la molecule bh a tres nettement ete mis en evidence dans le plasma et un certain nombre de raies d'emission pouvant appartenir a des especes polyatomiques ont ete detectees. C'est pourquoi, un mecanisme plus complexe faisant intervenir ces composes pourrait etre a l'origine de la formation des particules de bore solide