Fabrication des céramiques et des films de TiO2
Dioxyde de titane - Propriétés et applications

Les céramiques de TiO₂ sont mises en forme en utilisant les procédés usuels de mise en forme et de cuisson des céramiques. Ces matériaux sont essentiellement utilisés comme diélectriques de condensateurs performants avec de hautes valeurs de constante diélectrique relative (~100) et de tension de claquage (~100 kV.cm^–1). Il faut considérer que les propriétés des céramiques sont fortement dépendantes des caractéristiques de leur microstructure et notamment : la taille et la forme des grains ; la porosité et la dimension des pores ; la distribution des phases secondaires aux joints de grains. Pour maitriser ces caractéristiques il faut contrôler l’ensemble des étapes du procédé de fabrication des céramiques [N 4 811] [N 4 812].

L’utilisation de poudres nanométriques (< 100 nm), permet d’obtenir des céramiques de haute densité (> 96 % de la densité théorique), et ceci pour des températures de frittage inférieures à 1 000 °C. Néanmoins, l’augmentation de la densité avec la température de frittage est toujours accompagnée du grossissement significatif de la taille des grains. La figure 3 montre une variation typique de ces changements de taille de grains avec la température. L’évolution significative des caractéristiques microstructurales induit le changement des propriétés diélectriques. Simultanément, l’évolution de la stœchiométrie de TiO₂ vers des phases réduites du type TiO_{2– x} induit l’augmentation de la conductivité ionique et des pertes diélectriques.

Les films minces de TiO₂ sont couramment utilisés pour réaliser des filtres optiques en surface des verres, des...