Influence des ions fer sur les transformations thermiques de la kaolinite

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Afrique, argiles, kaolin, mullite, thermodynamique, traitements thermiques

Mots-clés

Argile - Côte d'Ivoire - Thèses et écrits académiques,

Mullite - Thèses et écrits académiques

Des matériaux modèles utilisés ont été obtenus en faisant précipiter des quantités connues d'un composé du fer (la ferrihydrite) sur la surface des plaquettes de kaolinite contenue dans 3 kaolins de référence relativement purs. Les particules de ferrihydrite déposées sur les surfaces s'y transforment en hématite vers 300°C. Les ions fer des particules d'hématite ne diffusent dans les plaquettes de métakaolin qu'à partir de 900°C. La réorganisation structurale du métakaolin, qui se produit vers 980°C, est une démixtion partiellement spinodale et partiellement exothermique qui conduit à la formation de micro-domaines, respectivement riches en silice et en alumine. Les ions fer favorisent la démixtion spinodale et facilitent la cristallisation de mullite permettant même de convertir 50% du métakaolin en mullite dès 1150°C. En favorisant la formation d'une plus grande quantité de cette phase, ils assurent donc aux produits obtenus de meilleures propriétés mécaniques. L'étude réalisée sur deux échantillons d'argile de Côte d'Ivoire a permis de montrer que le comportement des kaolins artificiellement enrichis en fer est similaire à celui des argiles kaolinitiques jusqu'à 1000°C.