Frittage : aspects physico-chimiques - Partie 2 : frittage en phase liquide

Lors de l’introduction d’un liquide dans un empilement granulaire quelconque, différents phénomènes peuvent être observés : la cohésion entre les grains augmente (tas de sable légèrement humide), une partie de la porosité est éliminée du fait de la migration du liquide dans les pores parfois accompagnée d’une contraction de l’empilement. De plus, certaines transformations très lentes peuvent être accélérées du fait de la diffusion plus rapide dans la phase liquide.

Ces propriétés des liquides sont utilisées depuis longtemps pour faciliter le frittage. Ainsi, la grésification est la règle pour les céramiques silicatées, où les réactions entre les constituants de départ forment des composés fondant à température assez basse, avec développement d’une abondante quantité de liquide visqueux.

Diverses céramiques techniques sont également frittées en présence d’une phase liquide. C’est notamment le cas des produits fortement covalents comme les nitrures, les carbures et les borures, pour lesquels les températures qu’il faut atteindre pour observer une densification significative par frittage en[nbsp ]phase solide sont soit trop élevées, soit incompatibles avec la stabilité chimique du composé. La solution généralement retenue pour densifier ces produits consiste à favoriser l’apparition d’un liquide dans la microstructure grâce à un ajout convenablement choisi. Ce frittage peut être effectué avec ou sans application d’une pression extérieure.

Il est rare que le frittage en phase liquide n’implique pas de réactions chimiques ; lorsque l’influence de ces réactions n’est pas prépondérante, ce sont les effets d’interface qui prédominent.