Synthèse de nanoparticules calcite-silice à structure core-shell : application comme dopant au frittage d'alumines mises en forme par coulage-coagulation pour applications orthopédiques

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

frittage, alumine, biocéramique, orthopédie, coulage-coagulation

Mots-clés

Nanoparticules - Thèses et écrits académiques,

Calcite - Thèses et écrits académiques,

Silice - Thèses et écrits académiques,

Alumine - Frittage (métallurgie) - Thèses et écrits académiques,

Orthopédie - Thèses et écrits académiques,

Biocéramiques - Thèses et écrits académiques

Un procédé de coulage-coagulation (DCC) de suspensions concentrées a précédemment été développé et breveté pour répondre aux enjeux de la mise forme de céramiques massives à base d'alumine pour applications orthopédiques. Notre travail consiste ici plus spécifiquement à optimiser l'étape de frittage des alumines ainsi mises en forme avec le double objectif d'obtenir une densité maximale et de préserver une microstructures homogène à grains submicroniques, garantes des propriétés mécaniques élevées nécessaires aux applications visées. A cet effet, des ajouts de frittage base CaCO₃-SiO₂ sont spécialement synthétisés sous forme de nanoparticules composites à architecture core-shell. Leur chimie de surface est adaptée pour permettre leur introduction homogène dans les suspensions concentrées d'alumine sans déstabilisation préalable au DCC. Il est aussi montré que cette architecture core-shell confère aux ajouts une excellente réactivité en température de part la grande surface de contact intime entre les constituants du cœur et de la coquille. Ces ajouts de frittage originaux, indissociables du procédé de mise en forme breveté, permettent d'atteindre les objectifs fixés en termes de densification et de microstructure.