Granulation d'une poudre d'anatase par voie colloïdale : étude de formulations pour l'élaboration de sphères poreuses millimétriques

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

colloïdes, suspensions (chimie), dioxyde de titane

Mots-clés

Granulation - Thèses et écrits académiques,

Oxyde de titane - Thèses et écrits académiques,

Colloïdes - Thèses et écrits académiques,

Chitosane - Thèses et écrits académiques

Le procédé de granulation par voie colloïdale permet l'élaboration de sphères céramiques (200 μm < ø < 1 mm) homogènes en taille et en forme. Il repose sur la coalescence d'agglomérats en milieu dilué induit par le recouvrement partiel de la surface des grains par un agent « liant ». Dans le cadre de son développement, ce travail de thèse s'est intéressé à l'adsorption de polyélectrolytes anionique (PSS) et cationique (chitosan) à la surface d'une poudre de TiO2 anatase (90 m².g⁻¹). A l'aide des propriétés électrocinétiques des suspensions, d'expériences de sédimentation et d'observations au MEB-FEG, les teneurs appropriées de ces deux additifs pour la formation l'agglomérats « primaires » ont été déterminées. Mis en contact par la rotation des échantillons, ces agglomérats coalescent grâce à la présence de charges électrostatiques à la fois positives et négatives à leur surface et grâce aux molécules organiques qui connectent les grains. Les sphères obtenues présentent une porosité élevée qui a pu être contrôlée en taille et en forme avec la granulation de suspensions mixtes TiO₂-latex. L'organisation de la microstructure des sphères résulte d'un mécanisme de coalescence par « boule de neige » et de la migration des grains soumis aux forces capillaires lors de l'évaporation du liquide pendant le séchage.