[article]
| Titre : |
Formation et dynamique des gels de laponite |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
A. Mourchid, Auteur ; P. Levitz, Auteur ; A. Delville, Auteur ; H. van Damne, Auteur |
| Année de publication : |
1992 |
| Article en page(s) : |
p. 89-97 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Catégories : |
Colloides
Dispersions et suspensions
Laponite
Rhéologie
Sol-gel, Procédé
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| Index. décimale : |
532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) |
| Résumé : |
La transition sol-gel dans les suspensions d'argiles reste un phénomène mal compris, contrairement à celle qui se produit dans les gels chimiques de polymères. La complexité de ce mécanisme est due notamment aux caractéristiques propres de ces suspensions inorganiques qui les distinguent des systèmes polymérisés.
On peut citer : la forte anisotropie des particules élémentaires, ainsi que leur relative rigidité, qui peut produire un ordre et/ou désordre purement stérique, la formation d'agrégats, même dans des suspensions très diluées, qui pose le problème des équilibres d'association, les interactions à longue portée entre particules, pilotant en grande partie les corrélations interparticulaires. La transition d'un état sol vers un état gel (et inversement) peut être induite par une variation de la concentration en solide, de la température ou l'addition d'autres composants : électrolytes, polymères. Mais d'autres variables microscopique entrent en jeu dans ce processus, comme la taille des particules et leur forme. Tout cela se traduit par une diversité dans les propriétés macroscopiques de la suspensions colloïdale. On peut avoir un sol visqueux, un gel élastique, une pâte plastique ou une agrégation des particules suivie d'une floculation, etc.
Pour pouvoir étudier de manière aussi simple que possible ces différents mécanismes physiques, nous avons choisi comme matériau une argile de synthèse : la laponite. NOtre objectif est d'établir un "diagramme de phase" des suspensions de particules lamellaires et chargées en fonction d'un certain nombre de paramètres : rapport solide sur liquide, addition d'électrolyte, température. Cette démarche combine à la fois des expériences de rhéologie et des études microstructurales du matériau comme la microscopie électronique ou la diffusion aux petits angles (DPA) de rayons X ou de neutrons. Les propriétés rhéologiques des argiles telles que la laponite ont déjà été étudiées ; mais toutes ces études ont été effectuées pour des suspensions assez concentrées et à très faible force ionique. Ces travaux ont souligné l'importance des forces à longue portée, de type électrostatique, entre particules et le développement d'un comportement élastique dans la phase gel.
On voit donc l'intérêt d'une étude systématique de ces matériaux aussi bien en fonction du rapport solide sur liquide qui permet d'identifier la nature de la transition sol-gel, qu'en fonction de l'addition de sel qui permet d'écranter les forces électrostatiques et donc de modifier la portée de ces interactions.
La première partie de cet article présente le matériau et décrit la microstructure de la suspension aqueuse en fonction de la concentration ionique et du rapport solide sur liquide. Nous présentons ensuite des résultats de rhéologie, en régime dynamique (oscillatoire) et en régime transitoire (relaxation). |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=6003 |
in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. X, N° 3-4 (11/1992) . - p. 89-97
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