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Projets de recherche financés par le département des programmes de recherche de la DGO6

SPS

SPS : Spark Plasma Sintering : Evaluation critique d'une méthode de frittage rapide et de son applicabilité aux céramiques techniques et composites

Montant de la subvention : 132 848 €

Durée de la recherche : 24 mois

Programme : FIRST DOCA

Résumé :

La technique SPS (Spark Plasma Sintering), qui est aussi connue sous l'acronyme FAST (Field Activated Sintering Technique) et qui est disponible depuis peu en Europe (Toulouse, Stockholm, Leuven, Dresden) semble être une solution séduisante pour l'obtention rapide de matériaux céramiques denses à microstructure fine. Par l'application simultanée d'une charge et d'un courant continu crénelé de grande intensité, la technique permet le frittage complet de poudres en seulement quelques minutes. Son avantage principal est que, étant donné la vitesse de montée en température élevée et les temps de séjour à haute température relativement courts, la densification du matériau ne s'accompagne pas, ou très peu, d'une croissance cristalline.

A l'heure actuelle, les mécanismes en jeu lors du frittage par SPS (qui semble fonctionner aussi bien sur des matériaux conducteurs qu'isolants) ne sont pas encore totalement compris et il n'y a que très peu d'éléments permettant de justifier l'apparition d'un plasma ou d'étincelles lors du frittage.

La première partie du travail portera sur la réalisation de matériaux simples et composites dans des matrices de formes et de conductivités différentes, afin d'évaluer les réels avantages et inconvénients de la technique. Le développement de la microstructure des échantillons sera suivi et comparé avec celui obtenu par des techniques de frittage plus « conventionnelles ». Les pièces réalisées seront entièrement caractérisées (propriétés physiques, mécaniques, thermiques et microstructurales) et des modélisations des profils de température seront réalisées dans le but de pouvoir prédire le comportement de matériaux nouveaux.

Sur base des résultats engrangés dans la première partie du travail, diverses applications industrielles pourront être envisagées et évaluées. Une application qui semble intéressante à première vue et qui devra être analysée, concerne le domaine des outils d'usure ou de coupe. Dans ce cas, il s'agirait de disperser un matériau dur de structure diamant dans une matrice céramique composite.

Promoteur

INISMa - Institut Interuniversitaire des Silicates, Sols et Matériaux
Av. du Gouverneur E. Cornez, 4 à 7000 MONS | http://www.bcrc.be/

  • Francis Cambier | tél +32 65 40 34 21 | fax +32 65 34 80 05 |

Candidat

INISMa - Institut Interuniversitaire des Silicates, Sols et Matériaux
Av. du Gouverneur E. Cornez, 4 à 7000 MONS | http://www.bcrc.be/

  • Maryse Demuynck

Partenaire scientifique

UCL - IMAP - Unité d'Ingénierie des Matériaux et des Procédés
Place Sainte-Barbe, 2 à 1348 LOUVAIN-LA-NEUVE | tél +32 10 47 24 17 | fax +32 10 47 40 28 | http://www.imap.ucl.ac.be/

Unités de recherche étrangères

University of Limerick - Materials Ireland Research Centre (MI)
National Technological Park à Limerick Irelande | http://www.ul.ie/~mirc/

KUL - Katholieke Universiteit Leuven - MTM - Department of Metallurgy and Materials Engineering
Kasteelpark Arenberg, 44 à 3001 HEVERLEE | http://www.mtm.kuleuven.ac.be/

Domaines Technologiques

  • Technologie de matériaux
  • Matériaux composites
  • Matériaux céramiques et poudres

Année de publication : 2007

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