L'objectif de ce travail est d'évaluer l'effet de faibles quantités de divers dopants (La2O3, ZrO2 et MgO) sur le frittage d'une alumine alpha ultra-pure afin d'optimiser la microstructure de la céramique après frittage SPS pour obtenir des alumines transparentes. Nous avons ainsi montré que les dopants La2O3 et ZrO2 retardaient la densification alors que ce n'est pas le cas de MgO. Lors de l'observation MET de céramiques dopées La2O3, des secondes phases sont détectées aux points triples à partir de 300 ppm La/Al et aux joints de grains à partir de 600 ppm La/Al. L'apparition de seconde phase n'est pas voulue puisqu'elle entraine un gradient d'indice de réfraction et augmente la diffusion de la lumière. Ainsi lors de notre première étude avec de la poudre lyophilisée de 140 nm provenant d'une suspension Baikowski, nous avons pu constater que tous les dopants permettaient une réduction de la taille de grains et une amélioration des propriétés optiques, le plus prometteur étant La2O3. Cette poudre ne nous a pas permis d'obtenir une transparence de plus de 53 % (lambda = 640 nm, e = 0,88 mm). Dans une deuxième étude, nous avons donc choisi une poudre optimisée plus fine (80 nm) et ayant une morphologie plus isotrope. L'utilisation de celle-ci, grâce à l'amélioration des pièces en cru et à sa plus faible température de frittage a permis d'obtenir des céramiques avec des tailles de grains plus faibles (250 nm) et une transparence maximale de 66 %. En dopant cette poudre à l'aide de La2O3, des transparences de l'ordre de 70 % ont pu être atteintes, très proche de la valeur la plus élevée reportée dans la littérature par HIP (71 %).
展开▼
机译：这项工作的目的是评估少量各种掺杂剂（La2O3，ZrO2和MgO）对超纯α氧化铝烧结的影响，以便优化SPS烧结后陶瓷的微观结构。获得透明的氧化铝。因此，我们已经表明，掺杂剂La2O3和ZrO2阻碍了致密化，而MgO则不是这样。在MET观察La2O3掺杂陶瓷的过程中，在300 ppm La / Al的三点和600 ppm La / Al的晶界处检测到第二相。第二相的出现是不希望的，因为它会引起折射率梯度并增加光的散射。因此，在我们对来自Baikowski悬浮液的140 nm冻干粉进行的首次研究中，我们能够观察到所有掺杂剂都可以减小晶粒尺寸并改善光学性能，最有希望的是La2O3。这种粉末不允许我们获得超过53％的透明度（λ= 640 nm，e = 0.88 mm）。因此，在第二项研究中，我们选择了更精细的优化粉末（80 nm），并具有更各向同性的形态。由于原材料的改进和较低的烧结温度，使用这种材料可以得到具有较小晶粒尺寸（250 nm）和最大透明度为66％的陶瓷。 。通过用La2O3掺杂这种粉末，可以达到70％左右的透明度，非常接近HIP文献报道的最高值（71％）。
展开▼
