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Développement de céramiques de cordiérite pour la fabrication des pots catalytiques utilisés dans la dépollution automobile
(2021) Kheloui, Meriem
Le but de ce travail est la preparation de la cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2) a partir d fune matiere premiere locale, qui est le kaolin de categorie DD3 situe a Djbel Debagh dans la wilaya de Guelma (Algerie). Ce kaolin est fortement alumineux mais souille par du manganese qui lui confere une coloration noire, ce qui limite son utilisation dans la porcelaine de luxe et le papier ou la luminosite et la blancheur sont requises. En premier lieu, cette etude consiste a valoriser le kaolin DD3 en l factivant par acide chlorhydrique afin d feliminer l'oxyde de manganese et les impuretes. Les travaux de caracterisation menes par DRX, RMN et MEB sur les deux types de kaolins naturel et active indiquent la presence de la kaolinite et l fhalloysite, ce qui confirme que la structure du kaolin active n fa pas ete endommage et qui lui permet d felargir son domaine d fapplications. Pour la synthese de la ceramique cordierite, nous avons suivi une methode essentielle ; une reaction chimique a l fetat solide en ajoutant de l fhydroxyde de magnesium et un deficit en silice pour chaque type de kaolin. Les melanges sont broyes, mis en forme et frittes a differentes temperatures (1150 ‹C, 1250 ‹C, 1350 ‹C) pendant 2 heures. Les differentes caracterisations montrent l fapparition de la phase ƒ¿-cordierite, une microstructure homogene et un faible coefficient de dilatation thermique. Ainsi, la couche d fenduction d falumine active deposee sur la cordierite poreuse montre une bonne adherence, ce qui permet l futilisation de ce materiau dans les convertisseurs catalytiques d fautomobiles
Elaboration de couches minces d’alumine par ablation laser et leurs caractérisations
(2016) Kheloui, Meriem
Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l'élaboration de couches minces d'oxyde d’aluminium (Al2O3) par la technique d'ablation laser appelée PLD "Pulsed Laser Deposition". Ces couches ont été synthétisées sur différents substrats le silicium (100), le verre Corning et l'acier 304 L, sous vide et pour des pressions d'oxygène allant de 0.01 à 0.03 mbar d'O2. La technique PLD consiste à focaliser un faisceau laser sur une cible placée à 45 ° du faisceau laser et en rotation. Le système cible-substrat est placé dans une enceinte à vide, pompée à des pressions allant jusqu'à 10-5 mbar. Sous l'effet de l'interaction du laser avec la cible, de la matière est ablatée et un plasma est formé lorsque la densité de puissance laser dépasse la valeur seuil de formation du plasma. Ce dernier va se détendre pour former une couche mince sur un substrat placée face à la cible. Différentes caractérisations aussi bien structurale, morphologique , mécanique optique ou chimique ont été faites sur ces couches d'alumine. Les résultats obtenus ont montré que pour l'analyse structurale par DRX, les couches étaient amorphes. Pour l'analyse morphologique par MEB, que la morphologie dépend des conditions expérimentales autrement dit de la pression d'oxygène.. Toutes les couches montraient l'apparition de particules sur leur surface avec une morphologie différente pour la couche à 0.03 mbar d'O2 qui semble être granulaire. Les mesures optiques par spectrophotométrie UV-Visible ont données des valeurs du gap allant de 3.64 à 4.16 eV suivant la pression d'oxygène. Ces couches sont transparentes du proche UV à l'infra rouge. Les tests mécaniques par nanoindentation ont donné une valeur optimum à 0.01 mbar d' O2 avec une nano-dureté de 13.25 GPa et un module d'Young de 165.61 GPa. L’étude électrochimique a apporté une meilleure protection pour la couche élaborée à 0.02 mbar d'oxygène.
Study, with Different Characterization Techniques, of theFormation of Cordierite from both Natural and ActivatedAlgerian DD3 Kaolin
(Taylor and Francis Online, 2020) Kheloui, Meriem; Boumchedda, Khaled; Naitbouda, Abdelyamine
The work presented in this article deals with the synthesis of a cordierite ceramics,using a natural Algerian kaolin named DD3 of black colour, located in the region ofDjbel Dbagh in Guelma. A synthesis was also carried out on bleached DD3 kaolin obtainedby activation of hydrochloric acid on natural kaolin in order to eliminate the manganeseoxide (which is responsible for the blackish colour) while enlarging the applicationfield in industry (e.g. luxury porcelain). Preparation of this cordierite was carried out byadding the precipitated magnesium hydroxide and a silica deficit for each type of kaolin.Mixtures of pellet finely milled and pressed as pelleted powders were sintered at differenttemperatures (1150o, 1250o and 1350oC) for 2 h before being characterized. The resultsobtained by X-ray diffraction showed that the cordierite phase crystallized at 1250oCfor both types of black and bleached samples, which was confirmed by Ramanspectroscopy. Scanning electron microscopy was used to observe densification,homogeneity as well as the size of the sample constituents. Their coefficients of thermalexpansion were respectively 1.9510–6 and 1.6910–6 oC–1 between 23o and 800oC, whichallowed their use in automobile catalytic converters
Synthesis Cordierite Materials Starting from Algerian Kaolin
(2018) Kheloui, Meriem; Boumchedda, K.; Boumchedda, S.; Rabehi, Bahia
The objective of this work is to study the synthesis of the cordieritephase from Algerian kaolin known as DD kaolin. To do this, the kaolin iswashed and sieved to prepare a particle size fraction <20l, rich in clay particles,and precipitated magnesium hydroxide is prepared to give magnesium andfinally silica fume is added to the mixtures experimental, tofill the silica deficit.The weighing of the materials is carried out in such a way as to producemixtures close to the ideal phase of the cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2). Themixing is carried out in a large quantity of water with a metal stirrer at highspeed. The mixture is heated during stirring until the sludge is obtained. Thefinal drying is continued in an oven, the coarse powder obtained isfinely groundin a porcelain mortar.The results of investigations carried out by simultaneous thermal analysis(ATD-TG) show afirst exothermic peak at 945 °C. which is attributed tol-cordierite, a second exothermic peak at 1200 °C. which indicates the crystal-lization ofl-cordierite in Indialite, andfinally an endothermic peak above1400 °C which indicates the fusion of the indialite.The results of investigations of the X-ray diffraction analysis on the calcinedpowders at high temperature, shows that only the Indialite phase is present from1300 °C.