Calcination des Sédiments de Dragage Contaminés - Thèses de l ...

Chapitre I : Synthèse bibliographique
- La diffusion en volume se produit pendant tout le processus de frittage et est
principalement responsable de la densification.
- Le transport gazeux est le phénomène prédominant lors du transport de matière
pour le frittage des matériaux polymères, vitreux et non métalliques.
- Le mécanisme de condensation/évaporation est impliqué lors du transport de
matière dans la phase gazeuse.
I-2.3.2.1 Elaboration des ponts
Au tout début du frittage, lors du chauffage de l’échantillon, deux possibilités
peuvent se présenter au niveau des interfaces des grains : les grains peuvent se souder, ce
qui conduit au frittage, ou les grains grossissent.
C’est sur la représentation du contact des deux grains sous forme de tore que
Kuczynski [98] puis Kingery [99] ont développé les premières théories du frittage en
phase solide. La présence de ces différents rayons de courbure induit des gradients de
contrainte dans le solide et des gradients de pression dans la phase gazeuse. Ces gradients
vont conduire à la diffusion de matière vers la surface extérieure du pont qui est en
tension et qui possède la plus faible tension de vapeur (loi de diffusion de Fick).
La matière peut provenir de deux sources : la surface des grains ou le centre du
joint de grains. Pour chacune des sources, différents chemins de diffusion sont
envisageables :
- Si la surface des grains est considérée comme source de matière : le flux peut
se produire par la phase gazeuse ou par la phase solide. Lorsque le flux se propage par la
phase gazeuse, on parle de transport gazeux (mécanisme 1). Dans la phase solide, deux
chemins de diffusion sont envisageables : le flux peut être concentré à la surface des
grains (diffusion superficielle : mécanisme 2) ou se propager par l’intérieur des grains
(diffusion en volume : mécanisme 3)
- Si le centre des joints de grains est considéré comme source de matière : deux
chemins de diffusion sont de nouveau envisageables : le volume des grains (diffusion en
volume : mécanisme 4) ou le joint de grains (diffusion aux joints de grains : mécanisme
5).
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