Étude des transformations du mica muscovite par chauffage entre 700 et 1200° C

Résumé Fr

Deux stades peuvent être distingués lors du chauffage de la muscovite. Le premier commence aux environs de 700° C avec la déshydratation et se termine par la destruction du réseau, vers 1050° C. Le deuxième est caractérisé par la naissance de phases cristallines nouvelles. Ces deux stades de transformation ont été étudiés par thermogravimétrie, par diffraction des rayons X et synthèse de Fourier à une dimension, par diffraction et microscopie électroniques. Le premier stade correspond à une phase anhydre de la muscovite, dont la structure est peu modifiée. Le départ de 4 molécules H₂O par maille coïncide avec une augmentation des paramètres de la maille qui reste monoclinique ; (à 900° C : a = 5,24 ± 0,02 Å ; b = 9,20 ± 0,02 Å ; c = 20,17 ± 0,02 Å ; β = 94° 30' ± 30'). Les couches tétraédriques conservent leur organisation. Les couches octaédriques sont modifiées : par déshydratation, 8 ions OH⁻ sont remplacés par 4 ions O⁻ ; ces derniers diffusent au centre des couches octaédriques. Le réseau de la muscovite est détruit aux environs de 1 050° C, faisant place à de nouvelles phases : type spinelle, α-Al₂O₃, mullite, leucite, tridymite. La nouvelle phase prédominante est du type spinelle et a fait l'objet d'une étude détaillée. Le microscope électronique montre sa naissance vers 800° C, bien avant la destruction du réseau du mica, sous forme de petits cristaux cubiques orientés sur la muscovite. Les plans (111) et (110) de la phase spinelle sont respectivement parallèles à (001) et (010) de la muscovite. La structure suivant [111] de cette phase a été étudiée par synthèse de Fourier à une dimension, en fonction de la composition du mica initial et de la température. La formation de la phase spinelle semble se faire à partir du réseau de la muscovite dans son ensemble, sans bouleversement. La phase formée serait un aluminosilicate présentant une structure type spinelle.