FR2628665A1 - Compositions de matieres susceptibles d'etre utilisees pour la preparation de poudres minerales ultrafines de type oxyde, et un de leur procede de preparation - Google Patents

Compositions de matieres susceptibles d'etre utilisees pour la preparation de poudres minerales ultrafines de type oxyde, et un de leur procede de preparation Download PDF

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Abstract

L'invention a trait à de nouvelles compositions de matière susceptibles d'être utilisées à la préparation de poudres minérales de type oxyde, à la fois fines et homogènes, et qui sont caractérisées par le fait qu'elles comprennent une matrice polymérique dans laquelle sont homogènement dispersés, sous la forme d'espèces organiques et/ou inorganiques, identiques ou différentes, tous les éléments chimiques, à l'exception éventuellement de l'oxygène, nécessaires à l'obtention de la composition minérale désirée. Elle concerne également un procédé de préparation de telles compositions.

Description

COMPOSITIONS DE MATIERE SUSCEPTIBLES D'ETRE UTILISEES POUR LA
PREPARATION DE POUDRES MINERALES ULTRAFINES DE TYPE OXYDE,
ET UN DE LEUR PROCEDE DE PREPARATION
La présente invention concerne de nouvelles compositions de matière susceptibles d'être utilisées à la préparation de poudres ultrafines et homogènes d'oxydes minéraux, mixtes ou simples, ainsi qu'un de leur procédé de préparation.
Elle concerne également, à titre d'application, la préparation desdits oxydes minéraux par traitement thermique desdites compositions de matiere.
On notera d'ores et déjà, comme cela ressortira clairement å la lecture de l'exposé qui suit, que la présente invention n'est pas limité à l'obtention d'une composition minérale particulière ; elle doit être au contraire considérée comme étant de portée générale, c'est è. dre comme pcuvant s'applique a la préparation d'un grand nombre d'oxydes et d' oxydes mixtes dars des domaines aussi varies que les céramiques, les verres, les catalyseurs, les électrochromes, les pigments et autres.
titre d'exemples non limitatifs de compositions minérales s'soepti.bles d'être cbtenues directement sous forme de poudres ultrafines et homogènes selon l'invention, on peut déja citer, pris sels o on mélange, la silice, le silicates, l'alumine, les alumi nates, l'cxyde de titane, les titanates (par exemple de baryum ou de strontium), la zircone, les zircones stabilisées (par exemple par de l'yttrium, du calcium ou du magnésium), les zirconates (par exemple de baryum ou de stontlum), les cuprates, ainsi que tous autres oxydes mixtes comme par exemple ceux rencontrés dans le domaine des céramiques sprazonductrices reelarge d'oxyde de terres rares, d'alcalîno-terreux et de métaux de transition).
On a donc maintenant trouve que l'on peut obtenir des poudres ultrafines et homogènes d'oxydes minéraux, mixtes ou simples, au moyen d'un procédé de préparation consistant & préparer tout d'abord une composition de matiere conforme a l1invention qui comprend une matrice polymérique dans laquelle sont homogenement dispersés sous la forme d'espèces organiques et/ou inorganiques, identiques ou différentes, tous les éléments chimiques, a ltexception éventuellement de l'oxygène, nécessaires a l'obtention de la composition minérale désirée, puis & soumettre ladite composition de matière a un traitement thermique.
Mais l'invention, et lés avantages qu'elle procure, seront encore mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et des exemples concrets, mais non limitatifs, relatifs å sa mise en oeuvre.
La première étape du procédé passe donc par la préparation d'une composition de matière telle que définie précédemment et constitutive d'un premier objet de la présente invention.
Cette composition de matière constitue en quelque sorte le précurseur des poudres ultrafines qui seront caractérisées ultérieurement.
La préparation de cette composition de matière par des moyens simples, efficaces et de mise en oeuvre aisée, constitue l'un des seconds objets de la présente invention.
A cette fin, le procédé particulier mis au point par la Demanderesse consiste, dans son principe, a "gélifier" une solution ou un sol stable initial contenant, dans les rapports stoechiométriques et sous la forme d'especes organiques et/ou inorganiques; identiques ou différentes, tous les éléments chimiques, à l'exceptIon éventueiement de l'oxygène, nécessaires à ''obtention de la composition minérale désirée, et ceci par formation ";; situ" d'ure matrice macromolèculaire organique provenant de la polymérisation et/ou de la copolymérisation et/ou de la polycondensation d'un ou plusieurs monoméres organiques préalablement introduits dans ladite solution ou ledit sol.
En termes simples ce procède revient à "fIge':" dans l'espace une solution ou un sol, stable et homogène, contenant tous les précurseurs requis pour l'obtention de la composition minérale désirée.
Cette gélification "in situ" permet ainsi d'aboutir à une matrice polymèrique dans laquelle les espèces précurseurs de la composition minérale désirée se retrouvent selon une répartition diluée et parfaitement homogène dans l'espace.
Ce procédé particulier de gélification "in situ" va maintenant être développé plus avant.
Pour des raisons d'homogénéité chimique, on préfère opérer sur un mélange initial se présentant sous la forme d'une solution.
Cette solution initiale, destinée & etre gélifiée, est généralement aqueuse ; bier entendu il pourrait étre utilisé un autre solvant que l'eau, un alcool par exemple, à la condition nécéssaire que les espèces précurseurs définies ci-après soient alors substantiellement solubles dans ce solvant.
Les éléments chimiques destinés & constituer la poudre minérale finale, en dehors de l'oxygène, peuvent alors être introduits dans la phase solvante sous la forme d'une espèce organique ou d'une espèce inorganique, appelées ci-après espèces précurseurs.
Parmi les espèces organiques, on peut citer plus particulièrement les sels d'acides, notamment d'acides aliphatiques saturés comme par exemple les formiates, les acétates, les propionates et les citrates, ainsi que les alkoxydes, comme par exemple des méthoxydes, des éthoxydes, des propoxydes ou des butoxydes.
Parmi les espèces inorganiques, on peut citer les hydroxydes et les sels tels que les nitrates, les carbonates, les sulfates et les halogénures (chlorures, bromures, iodures, fluorures).
De préférence, on utilise des sels.
On veillera r.ean")ins à éviter l'emploi de sels inorganiques qui seraient susceptibles de laisser, après décomposition thermique ultérieure du gel, des composés indésirables qu'il pourrait être difficile d'éliminer par la suite ; c'est pourquoi, & titre de sels inorganiques préférés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut plus particulièrement citer les nitrates et les carbonates.
Bien entendu. le choix dans la nature des précurseurs utilisés, tels que définis =1-dessus ou autres, se fera également en fonction des possibilItés réellement existantes d'aboutir effectivement à une solution stable ou un mélange chimiquement homogène.
Ainsi, pour augmenter la solubilité et/ou la stabilité de certains précurseurs dans la solution initiale, il peut etre éventuellement nécéssaire d'ajouter des composés chimiques tels que des agents complexants ou chélatants bien connus de l'homme de l'art.
on peut citer ainsi à titre d'exemples les a-hydroxy-acides, notamment l'acide citrique, l'acide glycolique ou l'acide lactique, ou bien encore l'acide éthylénediaminetétraacétique (E.D.T.A.) et l'acétylacé- tone.
Bien entendu. lorsque l'emploi de tels composés s'avère nécessaire, on veillera la encore à ce que le composé choisi d'une part ne favorise pas la formaticn de produits stables indésirables avec un ou plusieurs des précurseurs après le traitement thermique, et d'autre part ne gène pas la polymérisation "in situ" du ou des monomères organiques, définis ci-après, dans la solution.
De même, il peut être nécessaire d'ajuster le pH de la solution initiale a une valeur telle qu'elle soit compatible avec les conditions pratiques de polymérisation desdits monomères organiques.
Il est enfin rappelé que, bien entendu, les précurseurs définis précédemmeni doivent être introduits dans la solution initiale dans des proportions telles qu'elles correspondént & la stoechiométrie de la composition minérale désirée.
On opère généralement avec des solutions comprenant entre 1 et 10 % en poids d'extrait sec.
La solution stable initiale de précurseurs étant ainsi obtenue, on y rajoute un ou plusieurs monomères organiques solubles dans ladite solution, et capables, par des mécanismes classiques de polymérisation et/ou de copolymérisation et/ou de polycondensation, de générer des macromolécules organiques qui constitueront la matrice gélatineuse emprisonnant les divers précurseurs de la composition minérale désirée.
Ce ou ces monoméres peuvent étre introduits dans la solution sous forme solide ou sous forme de solution.
Selon un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le ou les monomères de départ sont choisis de manière telle, qu'après réaction, ils confèrent, au moins partiellement, une structure macromoléculaire tridimentionnelle (réticulée) & la matrice polymérique obtenue.
A cet effet, il est possible d'utiliser soit des agents polymérisants qui, pris seuls, permettent d'aboutir directement å une structure macromoléculaire tridimentionnelle, soit des agents polymérisants qui, en combinaison avec des agents classiques de réticulation, permettent d'aboutir à ce type de structure.
La quantité d'agents gélifiants à introduire dans la solution ntest pas critique ; elle doit néanmoins étre suffisante pour permettre l'obtention d'un gel suffisamment solide.
Bien entendu, il est possible d'ajouter avec les agents de polymérisation et/ou de copolymérisation et/ou de polycondensation et/ou de réticulation destinés à donner naissance au gel selon l'invention, d'autres composés bien connus de l'homme de l'art dans ce type de chimie, comme par exemple des initiateurs et des accélérateurs de réactions.
Selon la nature et la quantité des agents gélifiants introduits, et éventuellement des divers additifs, la gélification peut s'étaler sur une période allant de quelques minutes à plusieurs heures.
Selon un mode particulièrement préféré de réalisation de l'invention, le gel utilisé pour la préparation des poudres est un gel de polyacrylamide ou de polyméthacrylamide, mais de préférence de polyacrylamide, partiellement réticulé.
Dans ce cas, et compte tenu de ce qui précède, ce gel peut alors être obtenu en polymérisant "in situ" de 1 'acrylamide, respectivement du méthacrylamide, et en présence d'un agent de réticulation comme par exemple le N, N' méthylènediacrylamide, dans une solution aqueuse initiale contenant tous les précurseurs requis.
Plus précisemect encore, il est possible de polymériser l'acrylamide (respectivement le méthacrylamide) en initiant la polymérisation à l'aide d'une substance génératrice de radicaux libres, comme par exemple le persulfate d'ammonium, et en ajoutant un agent de transfert de l'amorceur au monomere (accélérateur de polymérisation), comme par exemple le N, N, N', N'- tetratnéthylethylénediamine (TEMED).
Des quantités d'acrylamide comprises entre 3 % et 10 % en poids par rapport à la solution initiale et des quantités d'agents réticulants comprises entre 3 et 1C % en poids par rapport à l'acrylamide sont généralement suffisantes pour obtenir un gel convenable.
On notera que dans le cas particulier où il existe dans la solution initiale un ou plusieurs éléments susceptibles de former un ou plusieurs composés stables avec le persulfate d'ammonium (cas d'une solution initiale contenant l'élément baryum, ce dernier pouvant se retrouver après traitement thermique sous la forme de sulfate de baryum très stable), il est préférable de remplacer ledit persulfate par un autre amorceur qui ne présente pas cet inconvénient, comme par exemple de l'eau oxygénée.
A l'issue de cette polymérisation/réticulation de lvacrylamide, on obtient tme coFcsitisn se présentant sous la forme d'un gel, et qui est essentiellement constituée d'une matrice de polyacrylamide partiellement réticulé dans laquelle sont maintenus,. homogénement dispersés dans l'espace, les divers précurseurs initialement présents dans la solution de départ.
La compositin de matière, destinée a constituer le précurseur de la poudre minérale désirée, étant ainsi obtenue, elle subIt alors un traitement thermique
Ce traitement thermique a pour but non seulement de décomposer la matrice polymérique contenant les précurseurs organiques et/ou inorganiques précédemment définis, mais également de décomposer lesdits précurseurs en leurs oxydes respectifs de manière & ce que ces derniers réagissent entre eux pour donner la composition minérale désirée.
Ce traitement thermique est effectué jusqu's l'obtention totale du composé minéral oxyde désiré.
La température à laquelle est conduit le traitement thermique de décomposition est donc fonction de la nature de la composition minérale a obtenir.
Néanmoins, on observe que dans la plupart des cas, cette température est comprise entre 650 et 9500 C, et encore plus généralement entre 7000 et 8000C.
La durée de ce traitement thermique peut varier de quelques minutes à plusieurs heures, suivant la progressivité de la montée en température, et d'une manière générale, plus la température de traitement est élevée et plus cette durée peut être diminuée.
Il est conduit sous atmosphère d'air, ou sous un mélange air/oxygène, mais de préférence sous air.
Au cours de ce traitement thermique, les divers précurseurs conservent la répartîtior. dIluée et homogène dans l'espace qu'ils avaient dans la composition de matière initiale.
Ce-I peut expliquer en grande partie la raison pour laquelle à l'issue du traitement thermique, on obtient une poudre qui soit & la fois très fine et très homogène. On notera d'autre part, ce qui peut paraitre surprenant, que le volume occupé par la poudre en fin de traitement est sensîberent le même que le volume occupé initialement par la composition de matière avant traitement.
Les poudres obtenues se cara-térisent tout d'abord par leur extrême finesse ; la taille moyenne des particules déterminée par microscopte electronique à balayage est en effet comprise entre 0,1 et 0,5 microns.
Elles se caractérisent d'autre part par le fait qu'elles sont parfaitement homogènes et exactement ajustées à la stoechiométrie de la composition minérale désirée.
Les poudres fines et homogènes issues du procédé selon l'invention peuvent alors être utIlisées à la préparation de corps denses par mise en oeuvre desprocédés classiques de frittage.
Outre la préparation des poudres telle que définie précédemment, les compositions de matière polymériques selon l'invention peuvent potentiellement trouver d'autres applications utiles.
En réglant leur viscosité et leur teneur en précurseurs à des valeurs convenables, il est en effet concevable de les mettre en forme à volonté pour obtenir par exemple des fibres (extrusion) ou des.
pellicules de revêtement.
La pyrolyse de ces derniers peut alors conduire respectivement à des fibres minérales ou à des pièces (céramiques, métalliques, composites ...) revêtues d'un film minéral.
Des exemples concrets illustrant l'invention vont maintenant être donnés.
EXEMPLE 1
Cet exemple a pour but d'illustrer l'invention-dans la cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène d'alumine alpha ( < x-Al2 03 J.
e^- g -'C, 3 ncle) d'azide citrique monohydraté sont dissous dans 0,5 litre d'eau distillée. On ajoute à cette solution 20,4 g (0,1 -mole) dfisopropoxyde d'aluminium Al(OC3H7)3.
On chauffe sous agitation jusqu'à ce que le mélange devienne pratiquement lipide. On filtre et on amène la pH de la solution filtrée a 7,3 par ajout d'ammoniaque concentrée, puis on complète la solution avec de l'eau distillée pour avoir finalemement 1 litre de solution précurseur.
Dans 100 ml de cette solution précurseur, on dissout 6,2 g d'acrylamide, 0,25 g de N, N'-méthylenediacrylamide (agent de réticulation), 0,1 ml de N, N, N', N' tétraméthyléthylènediamine (TEMED) (accélérateur de polymérisation) et 20 mg de persulfate d'ammonium (initiateur de polymérisation).
La solution obtenue est légèrement dégazée puis laissée au repos pendant quelques heures, temps généralement suffisant pour procéder à la gélification de celle-ci.
Après gélication, ie gel est transféré dans un creuset en alumine et porté, sous air, a à 880 C en 12 h.
On obtient alors 0,5 g de poudre très fine et chimiquement homogène d'alumine amorphe.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,1 jin.
Cette poudre amorphe est cristallisée directement et complètement en alumine - Far traitement thermique å 10500 C pendant 24 heures.
EXEMPLE 2
Cet exemple a pour but d'illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène de silice SiO2.
114 g (0,14 mole) d'acide citrique monohydraté sont dissous dans 0,8 litre d'eau distillée.
On ajoute à cette solution 28,4 g (0;136 mole) de tètraethylorthosilicate Si(oC2H5)4, puis on chauffe ce mélange jusqu'à ce qu'il devienne pratiquement limpide. On filtre et on amène le pH de la solution filtrée à 7 par ajout d'ammoniaque concentrée. Il y a hydrolyse du complexe et on obtient alors un sol à environ 0,17 mole/litre de silice.
On préleve 100 ml de ce sol précurseur, qu'on gélifie par 5 g d'acrylamide, 0,165 g de N, N' - méthylènediacrylamide, 0,1 ml de TEMED et 0,02 g de persulfate d'ammonium.
Le gel obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis chauffé sous air jusqu'à 7000 C en 10 heures.
On obtient alors une poudre très fine et chinlquement homogène de silice Six2.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,1 pm.
EXEMPLE 3
Conne l'exemple 2, cet exemple a pour but d'illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène de silice Six,.
42 g (0,14 mole) d'acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) sont mis en suspension dans 0,5 litre d'eau distillée. On ajoute à cette suspension, sous agitation, de l'ammoniaque concentrée goutte à goutte jusqu'å obtenir une solution limpide.
On ajoute ensuite 14,5 g (0;07 mole) de tétraéthylorthosilicate Si(oC2H5)4, et on chauffe le mélange sous agitation jusqu'à obtenir une solution pratiquement limpide.
On filtre, puis on amène le pH de la solution filtrée à 7,1 par ajout d'ammoniaque concentrée.
On obtient alors une solution précurseur limpide.
100 ml de cette solution précurseur sont gélifiés par ajout de 6 g d'acrylamide, 0,48 g de N, N' - méthylènediacrylamide 0,1 ml de
TEMED et 0,02 g de persulfate d'ammonium.
Le gel obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis est porté, sous air, à 8000 C en 10 heures.
On obtient alors une poudre très fine et chimiquement homogène de silice SiO2.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,2 pm,
EXEMPLE 4
Comme les exemples 2 et 3, cet exemple a pour but d'illustrer ltinvention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène de silice SiO2, mais à partir d'une solution acide.
126 g (0,6 mole) d'acide citrique monohydraté sont dissous dans 0,8 litre d'eau distillée.
On ajoute à cette solution 28,7 g (0,137 mole) de tétraéthylorthosilicate Si(OC2H5)4. Le mélange est chauffé lentement sous agitation jus;'à ce qu'il devienne pratiquement limpide. On filtre et on obtient ainsi une solution précurseur parfaitement limpide.
100 ml de cette solution sont gélifiés par ajout de 5-g d'acrylamide, 0,25 g de N,N' -méthylénediacrylamide, 0,1 ml de TEMED, 1 mg de persulfate d'ammonium et maintien au bain-marie vers 750 C durant une heure.
Le gel obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis porté, sous air, a 7000 C en 10 heures.
On obtient alors une poudre tres fine et chimiquement homogène de silice SiO2.
La granulométrie moyenne de cette poudre est 0,1 m.
EXEMPLE 5
Cet exemple a pour but d'illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène d'oxyde de titane TiO.
23,9 g (0,084 mole) de tétraisopropoxyde de titane Ti(OC3H7)4 sont ajoutés dans G,2 litre d'une solution d'eau distillée contenant 57,7 g (0,27 mole) d'acide -itrique monohydraté. Ce mélange est ensuite chauffé jusqu'c ce que l'on obtienne une solution pratiquement limpide.
On filtre et o.. amène le pH de la solution filtrée & 7 par ajout d'ammoniaque concentrée.
On obtient alors une solution précurseur de TiO2, stable et limpide, a environ 0,3 mole,'iitre de Ti02.
100 ml de cette solution précurseur sont gélifiés par ajout de 7 g d'acrylamide, 0,4 g de N, N'-méthylènediacrylamide, 0,1 ml de TEMED et 0,03 g de persulfate d'ammonium.
Le gel ainsi obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis porté, sous r, å 7000 C en 10 heures.
On obtien. alors une poudre très fine et chimiquement homogène d'oxyde de titane Ti02 cristallisé, présent sous ses formes rutile et anatase.
Cette poudre présente une granulométrie moyenne de 0,2 pm.
EXEMPLE 6
Cet exemple a pour but d'illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène de zircone yttriée.
32 g (0,15 mole) d'acide citrique monohydraté sont dissous dans 0,5 litre d'eau distillée. On ajoute à cette solution 13,;6 g de propoxyde de zirconium Zr(CC3H7) à 95 %, scit C,938 mole.
On chauffe le mélange jusqu'à obtenir une solution pratiquement limpide.
On filtre et on ajoute à la solution filtrée 0,837 g (0,0022 mole) de nitrate d'yttrium Y(N03)3-5,5 H2O, et de l'ammoniaque concentrée pour amener son pH à 7.
On obtient ainsi une solution précurseur de zircone à 3 % molaire d'y2o3, limpide et stable, à environ 0,07 mole/litre.
80 ml de cette solution précurseur sont gélifiés par ajout de 4 g d'acrylamide, 0,12 g de N, N' - méthylènediacrylamide, 0,1 ml de TEMED et 0,04 g de persulfate d'ammonium.
Le gel obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis porté, sous air, à 7000C en 10 heures.
On obtient alors 0,8 g d'une poudre très fine et chimiquemént homogène de zircone yttriée cristallisée sous sa forme tétragonale (zircone stabilisée).
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,1 pm.
EXEMPLE 7
Cet exemple a pour but d'illustre l'invention dans le cadre de la préparatIon d'une poudre fine et homogène de titanate de- baryum BaTiO3.
25,9 g (0,12 mole) d'acide citrique monohydraté sont dissous dans 0,4 litre d'eau distillée.
On ajoute à cette solution 5,75 g (0,02 mole) d'isopropoxyde de titane Ti(OC3H7)4, puis on chauffe le mélange jusqu'à l'obtention d'une solution pratiquement limpide. On filtre et on aboute à la solution filtrée 3,98 g (0,02 mole) de carbonate de baryum, puis de l'ammoniaque concentrée pour amener son pH à 7, puis on complète avec de l'eau distillée pour obtenir finalement 0,5 litre d'une solution précurseur de BatiO3, stable et limpide, à environ 0,04 mole/litre.
Dans 100 ml de cette solution précurseur, on dissout 6 g d'acrylamide 0,3 g de N, N'-méthylènediacrylamide, 0,1 ml de TEMED et 5 ml d'eau oxygénée à 10 volumes, et on maintient la solution obtenue au bain-marie à environ 700 C pendant 1 à 2 heures, temps généralement suffisant pour procéder à la gélification de celle-ci.
Le gel ains obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis porté, sous air, à 700 C en 10 heures.
On obtient alors 0,9 g d'une poudre tres fine et chimiquement homogène de titanate de baryum BaTiC3 cristallisé sous une forme pseudo-cubique.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,2 pm.
EXEMPLE 8
Somme l'exemple 7, cet exemple a pour but d'Illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une poudre fine et homogène de titanate de baryum BaTiC
10,36 g (0,012 mole) de citrate mixte de baryum et de titane, obtenu selon la méthode décrite par G.A. Hutchins, G.Hlaher et S.D. Ross (Am. Ceram. Soc. Bulb, 66(4), 681-684, (1987)), sont mis en suspension dans 0,25 litre d'eau distillée. On ajoute lentement de l'ammoniaque concentrée, pour amener le pH du mélange à 7,6.
On obtient ainsi une solution précurseur de BaTiO3, parfaitement stable et limpide, & environ 0,04 mole/litre et dans laquelle le rapport Ba/Ti est exactement rajusté à 4.
100 ml de cette solution sont traités dans les mêmes conditions de gélification et de traitement thermique que l'exemple 6.
On obtient ainsi 0,9 g d'une poudre très fine et chimiquement homogène de BaT 103 cristallisé sous une forme pseudo-cubique.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,2 pm.
EXEMPLE 9
Cet exemple a pour but d'illustrer l'invention dans le cadre de la préparation d'une-poudre fine et homogène d'un oxyde mixte de baryum et de cuivre de formule BacuO2.
42 g (0,2 mole) d'acide citrique monohydraté sont dissous dans 0,5 litre d'eau distillée. On dissout dans cette solution 9,868 g (0,05 mole) de carbonate de baryum puis 9,983 g (0,05 mole) d'acétate de cuivre monohydraté Cu(CH3CO2)2, H20, et on rajoute enfin de l'ammoniaque concentrée pour amener son pH à 7,4.
On obtient ainsi une solution précurseur de BaCu02, stable et limpide, à 0,1 mole/litre.
100 mi de cette solution sont gélifiés par 6 g d'acrylamide, 0,5 g de N, N'-méthylenediacrylamide, 0,1 mu de TEMED et 2 ml d'eau oxygénée à 10 volumes.
Le gel ainsi obtenu est transféré dans un creuset en alumine puis porté, sous alr, -squ'à 8250 C à raison de 700 C par heure.
On obtint 2,3 g d'une poudre très fine et chimiquement homogène d'oxyde mixte de cuivre et de baryum de formule BaCu02.
La granulométrie moyenne de cette poudre est de 0,2 ijm.

Claims (16)

REVENDICATIONS
1/ Composition de matière susceptible d'être utilisée pour la
préparation d'une poudre minérale de type oxyde, caractérisée en ce
qu'elle comprend une matrice polymérique dans laquelle sont
homogènement dispersés, sous la forme d'espèces organiques et/ou.
inorganiques, identiques ou différentes, tous les éléments
chimiques, & l'exception éventuellement de l'oxygène, nécessaires à
l'obtention de la composition minérale désirée.
2/ Composition de matière selon la revendication 1 caractérisée en ce
que ladite matrice polymérique est, au moins partiellement,
réticulée.
3/ Composition de matière selon l'une quelconque des revendications 1
et 2 caractérisée en ce que ladite matrice polymérique est un
polyacrylamide su un polyméthacrylamide.
At ~ompositic.. de *atLère selon la revendication 3 caractérisée en ce
que la matrice polymérique est un polyacrylamîde partiellement
rti-llé.
5/ Composition de matière selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisée en ce que lesdites espèces organiques sont
choisies parmi les sels d'acides, notamment d'acides aliphatiques
saturés, et les alcoxydes.
6/ Composition de nattière selon la revendication 5 caractérisée en ce
qu les sels d'acides sont choisis parmi les formiates, les
acétates, les propionates et les citrates, et les alcoxydes choisis
parmi les méthoxydes, les éthoxydes, les propoxydes et les
butoxydes.
7/ Composition de matière selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisée en ce que lesdites espèces inorganiques
sont choisies parmi les hydroxydes et les sels.
8i Composition de matiere selon la revendication 7 caractérisée en ce
que les espèces inorganiques sont des sels choisis parmi les
strates et les carbonates.
9/ Procédé de préoaration d'une composition de matière telle que
notamment définie à ltune quelconque des revendications 1 å 8,
caractérisé en ce qu'il consiste & faire polymériser et/ou
copolymériser et/ou polycondenser un ou plusieurs monomères
crganiques dans une solution ou un sol stable contenant, dans les
rapports stoechiométriques et sous la forme d'espèces organiques
et/ou inorganiques, identiques ou différentes, tous les éléments
chimiques, à l'exception. éventuellement de l'oxygène, nécéssaires à
l'obtention de la composition minérale désirée.
10/Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'on utilise
une solution.
11/Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que ladite
solution est une solution aqueuse.
12/Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à il caractérisé
en ce que lesdites espèces organiques sont choisies parmi les sels
d'acides, notamment d'acides aliphatiques saturés, et les alcoxydes.
13/Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que les sels
l'acides sont choisis parmi les formiates, les acétates, les
propionates et les citrates, et les alcoxydes choisis parmi les
méthoxydes, les éthoxydes, les propoxydes et les butoxydes.
14/ Procédé selon l'une quelconque des revendications-9 a 13 caractérisé
en ce que lesdites espèces inorganiques sont choisies parmi les
hydroxydes et les sels.
15/Procédé selon la revendication 14 caractérisé en ce que les espèces
inorganiques sont des sels.
16/Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce que lesdits sels
sont choisis parmi les nitrates et les carbonates.
17/Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 & 16 caractérisé
ce ce que l'on i' tIlse, à titre d monomre, de l'acrylamide ou du
mèthacrylanide.
18/Procédé selon la revendication 17 caractérisé en ce que l'on utilise
en outre un agent de réticulation.
19/Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit agent
de réticulation est de N, N'-méthylènediacrylamide.
20/Procédé selon l'une quelconque des revendIcations 17 & 49 caracté-
risé en ce qu'en outre on utilise un amorceur de polymérisation.
21/Procédé selon la revendication 20 caractérisé en ce que l'on utilise
du persulfate d'ammonium ou de l'eau oxygénée.
22/Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 21
caractérisé en ce que l'on utilise en outre un accélérateur de
polymérisation.
23/ Procédé selon la revendication 22 caractérisé en ce que l'on utilise
le N, N, N', N'-tétraméthylethylènediamlne.
24/Composition de matière caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la
mise en oeuvre d'un procédé tel que défini à l'une quelconque des
revendications 9 à 23.
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