Synthèse de céramiques PZT à microstructure contrôlée

Ce travail a pour objet la réalisation de céramiques texturées de PZT. Nous avons investigué les différentes étapes d élaboration de ces céramiques et nous avons pu, pour chacune d entre elles, en déterminer la faisabilité et les limitations. La première partie de la thèse a consisté à synthétiser des grains de PZT de composition stoechiométrique avec une morphologie permettant une texturation. Deux méthodes de synthèse ont été testées : la synthèse hydrothermale et la synthèse par flux. La synthèse hydrothermale s est révélée impropre pour la réalisation de grains permettant l élaboration de matériaux texturés. Seule la synthèse par flux a permis de réaliser des grains de grande taille et de morphologie cubique pouvant être utilisés dans un processus de fabrication de céramiques texturées. La deuxième partie concernait la mise en œuvre de ces grains par coulage en bande afin de provoquer une orientation granulaire par laminage. La densification de ces bandes par frittage naturel s étant révélée problématique, nous avons dû avoir recours à des techniques assistées comme le frittage SPS ou le frittage sous charge. Des céramiques denses de PZT texturées ont ainsi été réalisées. Après polarisation sous champ électrique, nous avons obtenu un gain de 116% pour la constante piézoélectriqueThis work deals with the realization of textured PZT ceramics. The various stages of elaboration of those ceramics : grains synthesis, their casting and sintering are invastigated. The first part of the thesis consists in synthetizing PZT grains with a stoichiometric composition and a morphology allowing some texturation. Two methods of synthesis are tested: the hydrothermal synthesis and the flux growth synthesis. The hydrothermal synthesis appears to be inappropriate for the realization of grains allowing the elaboration of textured materials. Only the flux synthesis allows to realize large-sized and cubic morphology grains which can be used in a manufacturing process of textured ceramics. The second part concerns the implementation of these grains by tape-casting to induce a granular orientation by lamination. In the last part, as the densification behavior of these tape-cast sheets by natural sintering is limited, we have to use assisted methods as the SPS or the hot pressing. Dense ceramics of textured PZT are so realized. After polarization under electric field, a gain of 116 % for the piezoelectric constant is obtainedMAUBEUGE-BU (593922101) / SudocVALENCIENNES-BU Sciences Lettres (596062101) / SudocSudocFranceF