Elaboration et caractérisation de céramiques structurales à base de matériaux locaux destinés aux mitigeurs de robinets

Abstract

A travers cette étude,nous avons caractérisé des disques en céramiques d'une cartouche ,d’un mitigeur de robinet,commerciale d’importation utilisées par la robinetterie SANIAK-BCR(Sétif).Nous avons utilisé les techniques suivantes:La diffraction des rayons X(DRX)qui nous a permis d'identifier les phases présentes(alumine,spinelle). L’analyse de la microstructure par MEB a conduit à la connaissance de la taille des grains et des pores.La technique d'indentation instrumentée a permis la détermination de la dureté(~12 GPa)et de la ténacité (~ 4 MPa.√????),la détermination du coefficient de poisson et du module d’élasticité(~300GPa)ont été réalisés par Spectroscopie de résonance ultrasonore.La densité apparente(~3.6 g/cm3) a été mesurée par la méthode d’Archimède.L’état de surface a été étudié avec un microscope à force atomique(AFM). Nous avons élaboré une mullite à partir de kaolins algériens(DD1,DD2,et DD3)situés à Djebel Debbagh(Nord-Est d’Algérie)et d’un trihydrate alumine commerciale.Le trihydroxyde d’aluminium Al(OH)3 utilisé(commercialisé par sigma-Aldrich),présente une taille moyenne D50=6 µm.Les kaolins bruts sont mélangés avec le tri-hydroxyde d’aluminium en trois compositions référencés M1,M2 et M3, puis réduits à une granulométrie moyenne de D50 =2 µm.Pour atteindre cette taille de grains,nous avons utilisé différentes techniques de broyage.Les poudres de départ ont été analysées avec différentes techniques(ATD/ATG,DRX,MEB, …).Ensuite,nous avons mise en forme des échantillons par pressage uniaxial.Les conditions de frittage(température et temps de maintien)ont été variées.Les échantillons élaborés dans différentes conditions ont été caractérisés.Les propriétés essentielles mesurées et étudiées sont:la microstructure(forme des grains(aciculaire)taille de grains,densité(2.65~3.1 g/cm3),porosité(27-2%),la résistance mécanique telle que la dureté(9.3~15.5GPa)et la ténacité.Les propriétés tribologiques(coefficient de frottement)ainsi que la morphologie des pistes.Les résultats obtenus ont été analysés et discutés.