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RÉSUMÉ
Le frittage flash, ou spark plasma sintering, est une des techniques émergentes de frittage retenue pour la synthèse et l’assemblage des nouveaux matériaux polymères, métaux et céramiques nanostructurés et nanocomposites. Ce procédé s’apparente au pressage à chaud conventionnel, auquel sont associées des séries d’impulsions de courant électrique de forte intensité. Cette technique permet d’augmenter la cinétique de frittage et donc de réduire par là même le temps disponible pour le grossissement des grains. Déjà industrialisé au Japon, le frittage flash permet des avancées technologiques considérables dans les domaines de l’électronique de puissance, les matériaux de structure, les biomatériaux, l’aéronautique et l’aérospatiale.
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INTRODUCTION
La densification ou la mise en forme de matériaux spécifiques tels que les métaux, les alliages ou les céramiques nanostructurées, les nanocomposites ou encore les matériaux hautement réfractaires a entraîné le développement de techniques non conventionnelles de frittage, dans le but d’augmenter significativement les cinétiques de frittage. Parmi ces techniques émergentes, le frittage flash, ou spark plasma sintering (SPS), semble très prometteur et vit une montée en puissance spectaculaire.
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4. Assemblage de matériaux
Nous venons de voir que le spark plasma sintering est une technique émergente pour la mise en forme de nanopoudres et de matériaux réfractaires (métaux, céramiques). Il existe un autre domaine où cette technique de mise en forme des matériaux apparaît comme tout à fait prometteuse, il s’agit de la préparation de multimatériaux (association de matériaux) ou de matériaux à gradients. En effet, du fait de l’extrême rapidité du cycle de mise en forme, l’interdiffusion ou la réaction entre deux matériaux adjacents sera limitée. Ainsi, des matériaux à gradients (stratifiés) ont également pu être préparés par SPS, ce qui permet d’augmenter significativement les propriétés mécaniques des hydroxyapatites . Des matériaux de natures et propriétés différentes peuvent être associés (figure 6) avec des interfaces extrêmement bien définies à l’échelle micronique, ouvrant la porte à la préparation d’objets multifonctionnels . Des structures sandwich consolidées du type BaNd2Ti4O12/Bi4Ti3O12/BaNd2Ti4O12 ont été préparées, permettant ainsi d’ajuster la dépendance en température de la constante diélectrique de BaNd2Ti4O12...
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