Étude du frittage non-conventionnel de céramiques de type YAG:Nd en présence d'ajout de silice

Study of unconventional sintering of Nd:YAG based ceramics in presence of silica

¹ Université de Limoges, UMR CNRS 6638, Laboratoire Sciences des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface, 123 avenue Albert Thomas, 87060 Limoges Cedex, France
² CILAS, Bâtiment ESTER, BP. 76923, 87069 Limoges Cedex, France
³ École Centrale de Paris, UMR CNRS 8580, Laboratoire Structure, Propriétés et Modélisation des Solides, Grande Voie des Vignes, 92295 Chatenay-Malabry Cedex, France
⁴ Université Paul Sabatier de Toulouse, UMR CNRS 5085, Laboratoire CIRIMAT, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex 04, France

Reçu : 29 Septembre 2007
Accepté : 20 Juillet 2007

Résumé

L'objectif de cette étude était de cerner l'influence du procédé de frittage non conventionnel employé pour la mise en forme des pièces (frittage SPS ou post-frittage HIP) sur l'activation des processus densifiants. Il s'avère qu'un traitement SPS des poudres initiales permet d'abaisser la température de début de frittage et conduit dans certaines conditions à des pièces translucides ou transparentes. L'influence de la silice, introduit comme ajout de frittage, et du néodyme, introduit comme dopant, est également discutée dans ce travail. Le post-frittage HIP, quant à lui, permet l'élimination de la porosité résiduelle dans les échantillons, ce qui conduit à la transparence des pièces réalisées.

Abstract

The purpose of the present work is to determine the influence of the nonconventional sintering processes (e.g. SPS technique or HIP post-treatment) used to shape YAG-based ceramics on the densification activation. It proves that a SPS treatment of the initial powders allows decreasing the temperature of the starting of the densification and leads to translucent or transparent pieces. The influence of silica, introduced as a sintering aid, and neodymium, introduced as doping agent, is also discussed in this study. Therefore, the HIP post-treatment permits the removing of the residual porosity in the samples which favours the transparency of the final ceramic pieces.