Détermination de l'énergie de surface d'alumines et de titanates de baryum utilisés pour la préparation de céramiques : influence d'un traitement thermique

(Reçu le 8 octobre 1990, accepté le 31 janvier 1991)

Abstract
Surface characteristics of powders used for the preparation of ceramics determine the physical interactions potential between constituents and condition, in particular, the stability of slurries. Inverse Gas Chromatography (I.G.C.) applied to aluminas and barium titanates, appears to be a well suited method for the measurement, on the one hand, of the dispersive component ( ) of the surface energy and, on the other hand, of a specific interaction parameter ( I_sp) which accounts for all possible interactions, except London interactions. It is shown that, firstly, the chemical surface composition (presence of impurities or Ba/Ti ratios) influences strongly the values of and I_sp and, secondly, the heat treatment of certain aluminas (below 500 °C) modifies in an unexpected way the same values. In that case, the results may be explained supposing the existence, on the alumina surfaces, of a thin hydrated oxide layer which is formed during ageing in humid atmosphere. This layer, of the boehmite type, transforms into alumina around 350-400 °C, a transformation accompanied by important variations of This study underlines the importance of a thorough physico-chemical control of the ceramic powders and of their conditioning.

Résumé
Les caractéristiques de surface des poudres entrant dans la préparation des céramiques déterminent les capacités d'interactions physiques entre constituants et conditionnent, en particulier, la stabilité des barbotines. La chromatographie gazeuse inverse (C.G.I.), appliquée aux alumines et aux titanates de baryum, s'avère comme une méthode de choix pour la mesure d'une part, de la composante dispersive ( ) de l'énergie de surface et d'autre part, d'un paramètre d'interaction spécifique ( I_sp) qui rend compte de toutes les possibilités d'interactions à l'exception de celles de London. On montre, premièrement, que la composition chimique de surface (présence d'impuretés, ou rapport Ba/Ti) influe grandement sur les valeurs de et d' I_sp et, deuxièmement, que le traitement thermique de certaines alumines (en dessous de 500 °C) modifie de façon inattendue ces mêmes grandeurs. Dans ce cas les résultats s'expliquent en admettant l'existence, en surface de cette poudre, d'une couche d'oxyde hydraté formée au cours de son vieillissement en atmosphère humide. Cette couche, de type boehmite, se transforme en alumine vers 350-400 °C, transformation qui s'accompagne d'importantes modifications de . Cette étude souligne I'importance qu'il y a lieu d'attacher au contrôle physicochimique et au conditionnement thermique des poudres pour céramique.