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Dissertations / Theses on the topic 'Poudres céramiques – Synthèse (chimie)'
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Benbertal, Djamal. "Sur de nouvelles méthodes de synthèses de poudres céramiques : élaboration et caractérisation de silicates préparés par chimie douce." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30129.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'elaboration de poudres ceramiques par des voies chimiques. Celles-ci se caracterisent par un passage en phase gazeuse ou liquide au cours de la synthese. La methode du flux reactif, utilisation d'un vecteur gazeux participant a la reaction, a ete retenue pour l'etude du systeme lanthane-titane-oxygene qui fait l'objet du premier chapitre. Dans ce systeme, un certain nombre de composes ternaires sont connus et font l'objet d'applications, comme par exemple le materiau ferroelectrique la#2ti#2o#7. Cette etude conduit a la preparation et a la caracterisation structurale, par diffraction des rayons x sur monocristaux, de deux composes nouveaux: la#2ti#2sio#9 et la#4ti#9si#2cl#2o#2#7. Cette methode a egalement permis de preparer une cementite partiellement nitruree, fe#3c#0,#9n#0#,#1 a l'etat de monocristaux utilisables pour une experience de diffraction. La structure de la cementite est connue par diffraction sur poudre depuis 1940 mais c'est la premiere fois que des monocristaux du compose homometallique sont obtenus, permettant une analyse tres precise de la structure. Le second chapitre du memoire est consacre a la preparation de silicates par chimie douce. La reaction de base consiste en une attaque par la potasse alcoolique de melanges si+metal, si+alliages metalliques, si+nitrures metalliques. Parmi la trentaine d'elements testes, une quinzaine reagissent conduisant a des silicates amorphes aux rayons x. Parmi eux, le bore et l'aluminium permettent d'acceder respectivement aux verres borosilicates ainsi qu'aux aluminosilicates. Cette reaction ouvre un champ de recherches extremement vaste dont l'exploration est loin d'etre terminee
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Bravo, Anne-Cécile. "Elaboration de céramiques transparentes de Yb:Sc2O3 pour applications laser." Limoges, 2008. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/c7246e54-5d85-4c4f-bde7-6fbab389b70c/blobholder:0/2008LIMO4031.pdf.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs années, l’un des principaux axes de recherche dans le domaine des matériaux pour applications laser concerne les céramiques transparentes. Elles se présentent en effet comme une alternative intéressante aux monocristaux généralement employés, qui sont coûteux et souvent difficiles à élaborer. Pour que son utilisation puisse être envisagée dans le domaine de l’optique, une céramique se doit d’être parfaitement dense et exempte de défauts. La pureté et l’homogénéité chimique des poudres de départ, ainsi que les conditions de mise en forme et de frittage, apparaissent alors comme des paramètres clés dans leur procédé d’élaboration. Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’élaboration de céramiques transparentes de Yb:Sc2O3. Les poudres de départ ont été préparées par décomposition thermique de précurseurs synthétisés par coprécipitation. Différentes conditions de synthèse (mode de précipitation, température, ratio molaire entre réactifs, température de calcination) ont été essayées. Leur influence sur les caractéristiques des précipités et des poudres calcinées, a été étudiée. L’optimisation des paramètres a conduit à la préparation de poudres de Yb:Sc2O3 réactives, pures et homogènes. Ces poudres ont ensuite été mises en forme par pressage à sec, avant d’être frittées sous vide. L’influence des conditions de frittage (température, durée de palier, ajout de type SiO2, teneur en dopant Yb3+) sur la densité, la microstructure et l’homogénéité chimique des matériaux élaborés, a été observée. Des céramiques translucides de Yb:Sc2O3, ne présentant ni porosité apparente ni phase secondaire, ont été obtenues suite à un frittage sous vide à 1750°CTransparent polycrystalline ceramics turn out to be very promising materials for laser applications. Indeed, they present several advantages in comparison to single crystals, such as easier fabrication of large size and complex shape pieces. To get high performance laser transparent ceramics, fully dense and defects-free materials must be elaborated. The high quality of the starting powders, as well as the shaping and the sintering conditions of the materials, appear consequently as key points of the process. In this work, we have investigated the elaboration of Yb-doped Sc2O3 transparent ceramics. The starting powders were prepared by thermal decomposition of carbonate precursors synthesized by coprecipitation. Various synthesis conditions (precipitation technique, synthesis temperature, molar ratio of the reactants, calcination temperature) were tested. Their influence on the characteristics of the precipitates and of the calcined powders was investigated. The optimisation of the synthesis conditions have lead to the preparation of reactive, pure and homogeneous Yb:Sc2O3 powders. These powders were shaped into compacts by uniaxial or cold isostatic pressing, before being sintered under vacuum. The influence of the sintering conditions (temperature, dwell time, addition of SiO2 as a sintering aid, Yb3+ content) on the density, the microstructure and the chemical homogeneity of the materials, was studied. Some Yb-doped Sc2O3 translucent ceramics, with no apparent porosity and no secondary phase, have been obtained after vacuum sintering at 1750°C
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Varnier, Olivier. "Synthèse et caractérisation de poudres de spinelle de magnésium et d'oxyde d'erbium par les voies sol-gel." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20032.
Full textAbstract:
Des poudres fines, monodisperses et purs de spinelle de magnesium et d'oxyde d'erbium sont preparees par les procedes sol-gel de polymerisation inorganique et de precipitation colloidale. La poudre de spinelle de magnesium est elaboree a partir d'un alcoxyde mixte d'aluminium et de magnesium synthetise par nos soins. Cet alcoxyde est soit modifie par du polyethyleneglycol, conduisant apres hydrolyse a un gel polymerique, soit utilise tel quel pour la voie de precipitation colloidale. Pour ces deux voies, le sechage hypercritique suivi d'une calcination conduit a des poudres de spinelle de magnesium de grande finesse, monodisperses et pures. L'application a la preparation de pieces frittees est tres encourageante. La poudre d'oxyde d'erbium est preparee par precipitation colloidale a partir de precurseurs ioniques. Le sechage, hypercritique ou par atomisation, suivi d'une calcination conduit a l'oxyde d'erbium pur des 650c. Cette poudre presente une finesse et une aptitude au frittage interessante
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Boulos, Madona. "Elaboration de poudres de titanates par chimie douce, caractérisation, mise en forme de céramiques et de couches, et propriétés électriques : application aux matériaux à très fortes valeurs de permitivité." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30261.
Full textAbstract:
Des grains nanométriques de titanate de baryum ont été obtenus par synthèse hydrothermale à 150 et 250°C et à partir de précurseur BaCl2. 2H2O/TiCl3 ou TiO2,. Le frittage à 1250°C pendant 10 ou 20 h a conduit à descéramiques de densité supérieure à 95%. Ces céramiques présentent une structure bimodale constituée de gros grains (60 µm) dans une matrice de petits grains (1µm). Des permittivités électriques relatives supérieures à 7000 (poudre ex-TiCl3) ou à 11000 (poudre ex-TiO2) sont notées à la température de Curie. Les couches épaisses présentent une permittivité supérieure à 4000. Des poudres de BaTiO3 dopé au lanthane ont été préparées par coprécipitation. Les céramiques correspondantes présentent une microstructure homogène. La température de Curie diminue et la permittivité relative augmente jusqu'à 10 000 avec l'augmentation de la teneur en La3+. Les matériaux frittés par SPS montrent des propriétés électriques exceptionnelles. Des matériaux à base de CaCu3Ti4O12 a été préparés par coprécipitation. Les céramiques obtenues présentent de très bonnes caractéristiques électriques liées à la présence de phases supplémentaires de CuONanometric powders of BaTiO3 have been prepared by hydrothermal method at 150 and 250°C using BaCl2. 2H2O/TiCl3 or TiO2 as precursors. Ceramics showing 95% of densification are obtained after sintering at 1250°C for 10 and 20 h. These ceramics present a heterogeneous microstructure. The grain size and the grain distribution in the ceramic bulk govern the electrical properties. Thick layers present a relative permittivity higher then 4000 at the curie temperature. La-doped BaTiO3 has been prepared by the oxalate method. The obtained ceramics showed a uniform microstructure. The Curie temperature is displaced to lower temperatures and the relative permittivity increases up to 10000 with increasing La3+ concentration. Ceramics sintered by spark plasma sintering showed electrical properties that are significantly different from those of conventionnally sintered ones. The coprecipitation has been used to synthesize materials based on CaCu3Ti4O12. Three main types of ceramics were obtained. The presence of CuO phase beside the CCT plays an important role for enhancing the dielectric properties
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Marlot, Caroline. "Elaboration de céramiques transparentes Er YAG : synthèse de poudre par co-précipitation et frittage SPS." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921123.
Full textAbstract:
Les céramiques polycristallines transparentes de YAG (Yttrium Aluminium Garnet, Y3Al5O12) et de YAG dopé par des lanthanides (Nd, Er, Ho, etc.) ont des propriétés optiques comparables aux monocristaux et peuvent être utilisées comme milieu laser solide dans les lasers solides à haute capacité calorifique. L'utilisation de ces céramiques polycristallines transparentes présente de nombreux avantages comparés aux monocristaux. Ces matériaux ont une meilleure conductivité thermique et sont fabriqués à plus faible coût tout en présentant des propriétés mécaniques améliorées et ce, sur des pièces de plus grandes dimensions. De plus, il est possible d'atteindre de plus forts taux de dopage avec une répartition uniforme du dopant. Le dopage du YAG par l'erbium (0.25 %at.) permet une émission laser " eye-safe " de 1645nm. De plus, un faible taux de dopage permet d'éviter le phénomène d'upconversion lors de l'effet laser.Les conditions pour obtenir la transparence sont, entre autres, l'absence de défauts, une très grande pureté (>99.9%), une répartition de taille de grains homogène et une densité très élevée (>99.9%).Les céramiques transparentes sont obtenues par la voie métallurgie des poudres. La synthèse par voie chimique (co-précipitation, sol-gel, voie hydrothermale...) permet la production de poudres très pures, avec une taille de particules homogène et nanométrique, comparée à la synthèse par voie mécanique (broyage d'oxydes). Le frittage SPS (Spark Plasma Sintering) permet quant à lui une densification rapide, à plus basse température, empêchant ainsi une croissance excessive et anormale des grains lors de la densification. L'application d'un courant électrique de forte intensité associée à une charge uniaxiale permet d'accélerer la cinétique de frittage comparé aux méthodes de frittage conventionelles.Ce travail porte sur l'élaboration de céramiques polycristallines transparentes Er:YAG par la voie métallurgie des poudres. La synthèse de poudre est réalisée par co-précipitation inverse d'une solution de nitrates dans l'hydrogénocarbonate d'ammonium. L'influence des paramètres de synthèse tels que le pH, la concentration, le temps de maturation ou encore le cycle de calcination a été étudiée. Après optimisation des conditions de synthèse, des particules d'Er:YAG pur présentant une taille moyenne de 50nm ont été obtenues. L'étude des mécanismes réactionnels a été menée en associant différentes techniques de caractérisations en température telles que la spectrométrie IR, la diffraction des rayons X, ainsi que des analyses thermo-gravimétriques et différentielles. La formation de la phase YAG à 1050°C passe par la formation d'une phase intermédiaire, le YAP (Yttrium Aluminium Perovskite, YAlO3) à 900°C.Les poudres synthétisées ont ensuite été frittées par frittage flash SPS. L'étude de l'influence du cycle de frittage (température, charge, rampe, maintien) sur la microstructure et son optimisation a été réalisée à partir de poudre commerciale et a permis l'obtention de céramiques transparentes de diamètre 30mm et d'épaisseur 3mm. Un changement d'échelle a également été réalisé permettant la réalisation d'échantillons de diamètre 60mm d'une part, et d'épaisseur 6mm d'autre part
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Aballea, Pierre. "Mise en forme, densification et propriétés optiques de céramiques transparentes CaF2 Yb, pour applications en laser de puissance." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066752.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier et de comprendre le comportement au frittage de céramiques CaF2:Yb, dans l’optique de produire des céramiques transparentes de qualité optique compatible avec une application en amplification laser. Dans un premier temps, les caractéristiques qui font des céramiques CaF2:Yb une option intéressante pour le domaine de l’amplification laser visant les fortes puissances moyenne sont rappelées. Dans un second temps, la méthode de production des nano-poudres de base est exposée et les caractéristiques de ces dernières étudiées pour faire ressortir les défauts potentiellement limitant pour la suite du procédé. Trois voies de mises en forme de corps à cru basés sur ces nano-poudres sont explorées, dont deux se basant sur des voies humides, inédites pour des céramiques optiques de matériaux fluorés : Le pressage isostatique sur des poudres sèches, le coulage en moule poreux, et une méthode novatrice de mise en forme par centrifugation. Le comportement des crus issus de chacun de ces modes de mises en forme vis-à-vis du traitement thermique, et les céramiques en résultant sont étudiés. Puis, dans une dernière partie, les propriétés optiques et laser des céramiques produites sont examinées et comparées aux propriétés de monocristaux de composition comparablesThe goal of this Ph.D. work is to study and understand CaF2:Yb ceramics sintering behaviour in order to produce transparent ceramics, comprising a rather limited residual porosity and optical quality compatible with a laser amplification purpose. First, the characteristics which make of ytterbium doped calcium fluoride an interesting material for high average power laser amplifiers will be reminded. Then, the method used for raw CaF2:Yb nanopowders production will be explained, and the nanopowders characteristics and potential deficiencies toward a ceramics process will be exposed. Three distinct shaping ways are explored for green body forming, two of them involving wet shaping conditions which are quite a new feature for a fluoride material-based laser ceramic such as CaF2:Yb : Isostatic pressing of dried nanopowders, slip casting, and an innovative wet shaping way using centrifuge forces and not involving porous moulds or charged slurries use. The sintering behaviour of each production ways green bodies are studied. Finally, the optical and laser properties are observed for each of the synthesis methods and compared to ideals single crystals with similar composition
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Amroune, Ali. "Synthèse in situ de Whiskers SiC et de particules Al(2)O(3) par réduction carbothermique d'aluminosilicates naturels et élaboration de matériaux composites Al(2)O(3)-SiC(w) à partir des poudres synthétisées." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0116.
Full textAbstract:
Des silicates d'aluminium naturels: kaolinite, pyrophyllite, andalousite et kyanite, ont été utilisés comme précurseurs pour la synthèse in-situ de whiskers SiC et de particule sAl203 par réduction carbothermique. Une étude d'évolution de phases et des transformations microstructurales dans les systèmes en fonction de différentes conditions de réaction dans le domaine de température 1260-1600°c a été effectuée. Les effets de la granulométrie des minéraux, de la surface spécifique et de la teneur en carbone dans les systèmes, de l'ajout d'alumine, de la zone de réaction dans les échantillons, et du type d'aluminosilicate utilisé ont été étudiés. Le rôle d'impuretés contenues dans les aluminosilicates minéraux lors de la synthèse a été étudié par comparaison avec les transformations se produisant dans des systèmes comportant des oxydes purs ou dopés en utilisant les mêmes conditions de réaction. Les mécanismes réactionnels dans les systèmes ont été étudiés sur la base des séquences réactionnelles et de calculs thermodynamiques. D'autre part, les transformations se produisant dans les aluminosilicates minéraux en l'absence de carbone ont été également étudiées en fonction de différents paramètres dans la température 1170-1600 oc_ Des composites Al203/SiC-whisker (et Al203/Zr02/SiC-whisker avec l'ajout de zircone) obtenus par cette voie de synthèse carbothermique in-situ ont été préparés sous différentes conditions expérimentales et caractérisés. Les propriétés mécaniques obtenues sont comparables à celles obtenues sur des composites du même type préparés par la méthode conventionnelle de dispersion physique des phases synthétisées séparément. Les avantages liés à cette méthode in-situ sont la réduction du risque toxique des whiskers par inhalation, la simplification du procédé d'élaboration de ce type de composites et l'utilisation de précurseurs de grande disponibilité tels que des minéraux. La difficulté avec cette méthode de synthèse réside dans le contrôle morphologique des phases constituant le composite du fait que celles-ci ne sont pas synthétisées séparémentNatural aluminium silicates: kaolinite, pyrophyllite, andalusite and kyanite, were used as precursors for in-situ synthesis of SiC-whiskers and Al203 particles by carbothermal reduction. Phase evolution and microstructural transformations in the systems have been studied as a function of different reaction conditions in the temperature range 1260-1600 °C. The effects of granulometry of the minerals, specific surface and content of carbon in the systems, alumina addition, reaction zone in the samples, and the type of aluminosilicate used have been studied. The role of impurities present in the natural aluminosilicate has been studied by comparison with transformations occurring in pure oxides doped with known concentrations of metals under the same reaction conditions. The reactional mechanisms in the systems were studied on the basis of reaction sequences and thermodynamic calculations. On the other hand, high temperature transformation occurring in the aluminosilicates in the absence of carbon has also been studied in the temperature range 1170- 1600 °C. Synthesized composites Al203/SiC-whisker (and Al203/Zr02/SiC-whisker with zirconia addition) by this in-situ way were prepared under different experimental conditions and 1characterized. The mechanical properties obtained are comparable with those obtained from similar composites prepared by the conventional method of physical dispersion of the phases synthesized separately. The advantages of this in-situ route is to reduce the toxic risk of whiskers by inhalation related to their handling, to simplify the processing of this kind of composites, and to use precursors with large availability such as minerals. The difficulty with this method is the morphological control of the whiskers and the particles because these are not synthesized separately
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Daltin, Anne-Lise. "Synthèse et élaboration de poudres et de céramiques PLZT massives transparentes et piézoélectriques." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10045.
Full textAbstract:
Nos travaux consistent en l'elaboration de materiaux plzt (oxydes mixtes de plomb, lanthane, zirconium et titane a structure perovskite) pour la mise au point d'une technologie de depots en couches minces de ceramiques par pulverisation cathodique rf assistee par magnetron. Les proprietes piezoelectriques et electro-optiques des ceramiques plzt sont revues dans la premiere partie. La deuxieme partie presente une etude experimentale sur les parametres de la reaction, l'influence de certaines etapes du procede et les proprietes des poudres d'oxyde initiales sur la qualite des poudres plzt finales et en particulier sur leurs compositions chimiques. L'etude de la mise en forme et de la densification par differentes techniques, dans une troisieme partie, permet l'obtention de materiaux transparents a microstructure controlee avec des proprietes piezoelectriques elevees. Des depots de films minces sur substrats silicium, par pulverisation cathodique rf magnetron sont presentes dans la derniere partie.
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Vrel, Dominique. "Synthèse de matériaux céramiques par combustion auto-entretenue de poudres (procédé SHS)." Paris 13, 1995. http://www.theses.fr/1995PA132011.
Full text
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Pinceloup, Pascal. "Synthèse hydrothermale de poudres de titanate de baryum, réalisation et caractérisation des céramiques." Valenciennes, 1997. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1b50288d-7163-44fb-ab7c-2c0ab9187385.
Full textAbstract:
Des poudres cristallisées de titanate de baryum pur ont été préparées par synthèse hydrothermale à 150°C pendant 2h à partir de précurseurs hydroxyde de baryum et isopropoxyde de titane en solvant isopropanol+eau. La taille des grains élémentaires passe de 30 à 85 nm quand le taux d'eau dans le solvant passe de 37 à 86% en volume. Un mécanisme réactionnel par dissolution-précipitation à partir de grains amorphes de TiO2. XH2O formés pendant l'étape de mélange des précurseurs est proposé. Le lavage final des poudres à l'acide acétique dilué ou à l'eau mène à des poudres déficitaires en baryum qui présentent un mauvais comportement au frittage. L'accord de l'excès initial en Ba(OH)2 pour produire directement des poudres stœchiométriques sans lavage final s'est avéré peu reproductible mais a permis de montrer que l'avancement de la réaction est conditionné par le pH. Le pH limite de stabilité de BaTiO3 vaut 11,7. Le protocole optimisé consiste donc à n'apporter qu'un très faible excès de Ba(OH)2 et à imposer un pH>11,7 grâce a une base organique forte. Le contrôle de (Ba+Sr)/Ti a été obtenu à 0,3% près et de manière reproductible. Des céramiques denses ont été obtenues par frittage entre 1100°C et 1200°C pour (Ba+Sr)/Ti compris entre 0,990 et 1,011. Néanmoins, seules les compositions de la gamme 0,996 à 1,000 sont propices au développement de céramiques à grains fins (1 à 2 µm) et à microstructures homogènes. Elles présentent des constantes diélectriques relatives supérieures à 5500 à température ambiante et des pertes diélectriques inferieures à 1 %. La synthèse par le même protocole de poudres dopées au niobium a démontré que l'incorporation des ions niobium au sein des grains de BaTiO3 est possible en milieu hydrothermal. Les céramiques préparées à partir de ces poudres sont semi-conductrices à température ambiante et présentent un effet CTP à 123°C.
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Cristini-Robbe, Odile. "Synthèse de poudres céramiques conductrices par procédé sol-gel assisté par du Co2 supercritique : étude des caractéristiques morphologiques, structurales et électriques." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20195.
Full text
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Ponthieu, Eric. "Synthèse et caractérisation de poudres d'alumine et de nitrure d'aluminium à grains fins." Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10084.
Full textAbstract:
Le nitrure d'aluminium (aln) bénéficie d'un intérêt croissant auprès de la communauté européenne du fait de ses excellentes propriétés thermique et électrique. Le présent travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'une bourse sectorielle du programme brite-euram. La densification d'un composé covalent comme le nitrure d'aluminium nécessite la préparation d'une poudre dont la qualité (taille, forme, arrangement spatial et état de surface des grains) est rigoureusement contrôlée. Deux voies de synthèse d'aln ont été explorées. La carbonitruration de l'alumine a été étudiée à basse température (1210°C) afin de sonder la réactivité comparée d'un lot de précurseurs oxydes dissemblables. Ces précurseurs, synthétisés par voies sol-gel et sol-émulsion-gel, présentent des caractéristiques microstructurales adaptées aux exigences céramiques. L'emploi de précurseurs oxydes poreux et thermostables, ainsi que l'utilisation d'un mélange nh#3/n#2 comme agent nitrurant ont permis d'atteindre des degrés de nitruration inhabituels (80%) à 1210 °C. Par ailleurs, une meilleure connaissance du mécanisme réactionnel a pu être atteinte. Le deuxième axe de recherche s'est tourné du côté de l'innovation puisqu'il a permis la mise au point d'une nouvelle méthode de synthèse d'aln, à savoir la métathèse en phase solide. Les poudres d'aln préparées en faisant réagir alcl#3 nan#3 présentent des caractéristiques structurales et chimiques très proches de celles de poudres commerciales. Seule la teneur en oxygène demeure encore trop élevée pour une application en électronique de puissance
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Bermis, Philippe. "Synthèse en sel fondu de poudres d'YBa2Cu3O(7-x) et application à l'élaboration de céramiques supraconductrices texturées." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0111.
Full textAbstract:
La synthese en sel fondu des phases yba#2cu#3o#7 et hoba#2cu#3o#7 a ete etudiee. Une etude preliminaire a permis plus particulierement de selectionner plusieurs sels fondus de potassium et de sodium, ainsi qu'une solution de chlorure de sodium pour la dissolution des sels, compatibles avec la stabilite chimique de la phase supraconductrice. Les meilleurs resultats sont obtenus dans un melange equimolaire de kcl et nacl. La methode permet d'obtenir des poudres sous forme de plaquettes finement divisees avec une reaction de formation rapide et complete pour des temperatures de synthese inferieures a celles habituellement necessaires en reaction de diffusion a l'etat solide. L'analyse des proprietes supraconductrices de ces poudres et de leurs frittes ont montre le caractere non destructif de la nouvelle methode de synthese. Diverses techniques visant a optimiser encore davantage l'etat de separation des poudres ont ete abordees. Plus particulierement, une methode prometteuse d'elaboration en four tournant a ete mise au point. Enfin, une etude sur l'orientation sous champ magnetique de poudres d'hoba#2cu#3o#7##x et d'yba#2cu#3o#7#x elaborees en sel fondu, pour l'obtention de materiaux massifs textures par la methode de coulee en moule poreux d'une barbotine est presentee. Les premiers resultats montrent clairement qu'un degre de texture eleve peut etre obtenu par cette methode a partir de poudres synthetisees en sel fondu
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Aboujalil, Almaz. "Synthèse en milieu nitrites alcalins fondus de phases ferroélectriques dans les systèmes BaO-TiO2 et PbTiO3-PbZrO3 : caractérisation de PbTiO3 et des PZT." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10212.
Full textAbstract:
Batio#3, pbtio#3, pbzro#3 et pzt sont elabores dans le melange nano#2-kno#2 (65 mol. % de nano#2) et dans kno#2 seul. Les analyses thermogravimetriques donnent une stoechiometrie de reaction, les conditions de synthese sont adaptees a cette stoechiometrie et modifiees selon les resultats de diffraction x. Cet ensemble de parametres permet de proposer un mecanisme reactionnel. Dans le cas de titanate de baryum, l'atg montre que bao ne precipite pas. Nous avons du adopter un palier de 60 heures a 500c et ajouter un grand exces de precurseur de baryum pour parvenir au compose batio#3. Les conditions de la synthese sont regies par la cinetique de formation de batio#3 a partir d'ions ba#2#+ et de titanates formes dans le milieu. Le titanate de plomb (quadratique) precipite facilement, par reaction entre tio#1#,#5cl. Xh#2o et pb(no#3)#2 dans les deux milieux de nitrites alcalins. La reaction fait appel a des intermediaires proches de pbo et de titanates alcalins presents dans le milieu. Les deux poudres preparees sont stables et presentent des textures differentes selon le bain utilise. L'originalite de ces poudres est de pouvoir etre compactees et frittees sans l'ajout d'un dopant. Elles conduisent a des ceramiques denses dans le cas de pbtio#3 prepare dans le melange des nitrites ou moins denses pour la poudre elaboree dans kno#2 seul. Pour pbzro#3 et le pzt, la reaction en milieu nitrites alcalins fondus conduit a des melanges d'oxydes ou a des melanges de solutions solides de pzt. Ces poudres sont tres reactives puisque pbzro#3 est obtenu par simple chauffage a 600c et qu'une solution solide homogene de pzt est obtenue par calcination a partir de 800c. Le frittage aboutit a des materiaux denses pour la composition pb(zr#0#,#5ti#0#,#5)o#3 preparee dans les deux bains de nitrites alcalins. Des mesures physiques, temperature de curie (tc), constantes dielectrique (#r) et piezoelectrique (d#3#3), sont effectuees sur des ceramiques de pbtio#3 et de pb(zr#0#,#5ti#0#,#5)o#3 issues des poudres elaborees dans les deux bains. Les differences importantes relevees entre les resultats des deux series mettent en evidence la participation du sodium a la structure cristalline.
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Benamira, Aziza. "Mise au point d'une synthèse, en milieu oxonitrates alcalins fondus, de poudres de hafnone pure ou stabilisée : caractérisation, frittage et essais mécaniques." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10304.
Full textAbstract:
Pendant le traitement des minerais de zirconium, le hafnium est extrait comme sous produit, sous forme de tetrachlorure. Sa transformation en hafnone pourrait etre une valorisation. Dans ce but, des hafnones ont ete preparees par reaction au voisinage de 450c a partir de tetrachlorure de hafnium, fourni par cezus chimie, et de nitrates ou de nitrites de metaux alcalins fondus. La hafnone pure est obtenue par reaction en milieu nitrate, sous forme monoclinique qui peut etre frittee sans stabilisation prealable. La reaction du tetrachlorure de hafnium en milieu nitrite de sodium aboutit a une variete cubique en raison de l'incorporation de sodium dans le solide. Il s'agit d'une structure metastable se transformant irreversiblement en hafnone monoclinique vers 750c. Des hafnones stabilisees sous forme de solutions solides ont ete synthetisees par dopage avec l'oxyde d'yttrium, l'oxyde de calcium et l'oxyde de cerium. Dans le cas de l'oxyde d'yttrium, la reaction simultanee du tetrachlorure de hafnium et du chlorure d'yttrium avec les nitrates de metaux alcalins fondus aboutit, selon le rapport molaire initial y/hf, soit a un melange des varietes monoclinique et cubique de la hafnone, soit a de la hafnone cubique. A la difference de la zircone, la formation de hafnone quadratique n'est pas mise en evidence. L'aptitude a la compaction et au frittage a ete examinee pour des hafnones dopees a l'oxyde d'yttrium a des teneurs de 3 et 10 mol %. Des densites depassant 97 % de la valeur theorique ont ete obtenues permettant une premiere approche de l'etude des proprietes mecaniques.
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Boulin, Stéphanie. "Synthèse et pyrolise de précurseurs polymériques de céramiques SiBC et SiBCN : Extension à des systèmes de type SiBCNM, M = P, GegE." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10081.
Full textAbstract:
La synthèse de céramiques SiBC(N), SiBCNP et SiBCNGe par pyrolyse à 1300ʿC de précurseurs polymériques a été étudiée lors de cette thèse. La polymérisation a été réalisée dans un premier temps par hydroboration par le complexe diméthylsulfure-borane. Des céramiques SiBC ont été synthétisées à partir de divinylsilane et de poly(silylène-vinylène). L'hydroboration de monomères dérivés de divinyldisilazanes aboutit, quant à elle, à la synthèse de céramiques SiBCN amorphes. Le rendement dépend alors de la fonctionnalité des monomères. D'autres agents de polymérisation ont été étudiés : le complexe amine-borane et le borohydrure de lithium. Il en résulte de nouvelles céramiques SiBCN amorphes issues de monomères silylés vinyliques chlorés. Ces céramiques présentent une bonne stabilité thermique jusque 1400ʿC. Enfin, la synthèse de céramiques SiBCNP et SiBCNGe a été réalisée à partir de monomères dérivés de divinyldisilazanes auxquels a été greffé un groupement phosphoré ou germanié.
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Shen, Yan. "Synthèse de poudres nanocomposites et dépôts de cathodes pour les piles à combustible à température moyenne." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1620.
Full textAbstract:
In this work, nanocomposite cathode powder and nano/micro-structured composite cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) have been produced using induction plasma spray. Both the suspension plasma spray (SPS) and solution plasma spray (SolPS) method were used. The composite cathode is a mixture of electronic and ionic conductor (ceramic oxide) with enough porosity for the oxygen gas to pass and have the expansion coefficient compatibility with the electrolyte as well. For the purpose of SOFC commercialization, there is a trend to develop SOFCs working at a medium temperature range (600-800[degrees]C). This not only expands the choice of materials and stack geometries that can be used but also reduces system cost and, in principle, decreases the degradation rate of the stack and system components.In order to reduce the polarization resistance of the cathode at this temperature range, two approaches are proposed for cathode fabrication: a) using the materials both with high ionic and electronic conductivities, such as adding a second phase into the original cathode material; b) producing the cathode with homogeneous nano/micro-structure. SolPS method was used to synthesize nanopowders with mixed conductivity. The solution precursor was prepared with the mixed stoichiometric metal nitrates, glycine and distilled water. The crystallinity and morphological features of the nanopowders were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Afterwards, the suspensions, made with ethanol and previously synthesized composite nanopowders were used to deposit cathode coatings by SPS process. The parameters of the SPS processes are optimized to obtain cauliflower microstructure with maximized homogeneity and appropriate open porosity. Cathodes produced by a SPS process were compared to the ones produced using a SolPS process. The coatings were characterized by the high resolution SEM. Symmetrical SPS cathode-electrolyte-cathode was also fabricated to test the polarization resistance of the cathode using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Cathode material nanopowder mixtures of Ce[subscript 0.8]Gd[subscript 0.2]O[subscript 1.9] (GDC) and La[subscript 0.6]Sr[subscript 0.4]Co[subscript 0.2]Fe[subscript 0.8]O[subscript 3] (LSCF6428) with different mass ratio, such as 30wt%:70wt% and 60wt%:40wt% of GDC:LSCF, were obtained. The composite nanopowders exhibit a perovskite structure of LSCF6428 and a fluorite structure of GDC and the two phases are homogeneously dispersed. The nanoparticles are almost globular in shape with a diameter from 10 nm to 60 nm and with BET specific areas around 20 m[superscript 2]/g. Homogeneous cauliflower-structure composite cathodes were obtained by both SPS and SolPS methods. The potentials of these two deposition technologies to provide functionally graded composite cathode with high homogeneity were demonstrated. Compared to SolPS cathodes, the SPS cathodes have finer nanostructure, higher porosity and better distributed pores, which takes advantage of the homogeneously distributed nanosized powders in the precursors. The SPS coatings were expected to have enlarged triple phase boundaries. Dans ce travail, des poudres nanocomposites contenant des phases mélangées nano et microstructurées de cathodes pour les piles à combustible à température moyenne (IT-SOFCs) ont été produits [sic] en utilisant un plasma thermique inductif. Deux techniques ont été utilisées, soit la déposition en utilisant des suspensions (SPS) ou encore en utilisant des solutions (SolPS ou SPPS ). La cathode composite est un mélange de conducteur électronique et de conducteur ionique (oxyde céramique) avec assez de porosité pour que l'oxygène passe et aussi pour assurer la compatibilité des coefficients d'expansion avec l'électrolyte. Afin de permettre la commercialisation des SOFCs, le développement des SOFCs s'oriente vers des piles fonctionnant à une température ambiante moyenne (600-800[degrés]C). Ceci augmente le choix des matériaux et des géometries de pile qui peuvent être employés, réduisant les coûts et, en principe, devrait aussi diminuer le taux de dégradation des composants des piles et des systèmes. Afin de réduire la résistance de polarisation de la cathode à cette gamme de température, on propose deux approches pour la fabrication de la cathode : a) en utilisant les matériaux avec des conductivités ioniques et électroniques élevées, qui peuvent être obtenus en ajoutant une deuxième phase dans la cathode ; b) la synthèse de cathodes avec des morphologies optimisées de nano/microstructure. La méthode SolPS a été employée pour synthétiser des nanopoudres possédant une conductivité mixte. Le précurseur de la solution a été préparé avec des nitrates, la glycine et l'eau distillée stoechiométriques mélangés en métal. La cristallinité et la morphologie des nanopoudres ont été caractérisées par la diffraction de rayon X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB), la microscopie électronique à transmission (MET) et la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS). Des suspensions, faites avec de l'éthanol et les nanopoudres composites précédemment synthétisées, ont été employées pour déposer des revêtements de cathode par le procede SPS. Les paramètres des procédés SPS ont été optimisés. Des cathodes nanostructurées produites par le procede SPS ont été comparées à celles produites en utilisant le procédé SolPS. Les revêtements ont été caracterisés par un MEB à haute résolution. Des cathode-électrolyte-cathode symétriques ont également été fabriquées pour examiner la résistance de polarisation de la cathode en utilisant la spectroscopie électrochimique d'impédance (EIS). Des mélanges de nanopoudres de cathode de Ce0.8Gd0.201.9 (GDC) et de La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.803 (LSCF6428) avec les ratios massiques suivants : 30 - 70 et 60 - 40 % masse de GDC - LSCF, ont été obtenus. Les nanopoudres composites montrent une structure de pérovskite de LSCF6428 et une structure de fluorite de GDC et ces deux phases sont homogènement dispersées. Les nanoparticles [sic] sont presque globulaires avec un diamètre de 10 à 60 nanomètre et avec des surfaces spécifiques autour de 20 m[indice supérieur 2]/g. Des cathodes composites de structure homogène en forme de choux fleur [sic] ont été obtenues par les méthodes de SPS et de SolPS. Les potentiels de ces deux technologies de depôt pour fournir des cathodes composites fonctionnelles à composition gradée et avec une homogénéité élevée ont été démontrés. Comparé aux cathodes produites par SolPS, les cathodes produites par SPS ont une nanostructure plus fine, une porosite élevée et des pores mieux distribués.
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Menezes, de Oliveira André Luiz. "Synthèse et Caractérisation de poudres et couches minces de SrSn₁₋ₓ Ti ₓ O₃." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00955334.
Full textAbstract:
Le stannate (SrSnO3) et le titanate de strontium (SrTiO3) sont des oxydes de type pérovskite, de structures orthorhombique (Pbnm) et cubique (Pm3m), respectivement. Ces matériaux ont reçu beaucoup d'attention ces dernières années en raison de leurs propriétés physiques et chimiques intéressantes conduisant à différents types d'applications technologiques. Pour ces raisons, ces deux matériaux ont été combinés pour obtenir la solution solide de SrSn1-xTixO3, sous forme de poudres et couches minces. Au niveau des poudres, la solution solide a présenté des transitions de phases successives allant d'une structure orthorhombique à tétragonale puis cubique avec l'augmentation de la quantité de Ti4+ dans le système. Ces transitions ont été observées par affinement Rietveld des spectres de diffraction des rayons X et confirmées par spectroscopie Raman. Ces différentes structures cristallines ont conduit à des propriétés différentes de photoluminescence dans le spectre visible, l'émission variant d'une région de basse énergie vers les régions de plus haute énergie avec l'augmentation de Ti4+ dans la structure (structure orthorhombique (SrSnO3), tétragonale (SrSn0,75Ti0,25O3) à cubique (SrSn0,50Ti0,50O3, SrSn0,25Ti0,75O3 et SrTiO3). Ces émissions sont probablement favorisées par différents types de défauts formés dans le gap d'énergie de ces matériaux. Par ailleurs, les couches minces ont montré différents types de croissance qui ont été fortement influencés par la nature cristalline du substrat, la composition des films ainsi que par la méthode de dépôt utilisée (dépôt par voie chimique en solution - CSD - et dépôt par ablation laser pulsé - PLD). Les films minces déposés sur silice sont polycristallins (croissance aléatoire des cristallites), les couches sur saphir-R (Al2O3-012) sont également polycristallines mais avec une orientation préférentielle (h00) quand préparées par PLD (croissance texturée), excepté SrTiO3 qui est épitaxié avec une rotation de 45º par rapport au plan du substrat de saphir-R. Tous les films déposés sur LAO (LaAlO3-100) sont épitaxiés (h00) quelque soit la méthode de dépôt. De plus, les caractéristiques morphologiques et les propriétés photocatalytiques des films ont également été fortement influencées par ces mêmes paramètres cités précédemment. Concernant les propriétés photocatalytiques, les films préparés par la méthode CSD ont été plus efficaces que ceux obtenus par PLD et les couches de compositions plus riches en Sn4+ ont été plus actives face à la photodégradation du colorant Remazol jaune or, l'efficacité maximale étant observée pour la couche polycristalline de SrSnO3 obtenue par CSD avec un pourcentage de dégradation et de décoloration d'environ 55 et 90 %, respectivement. Le type de croissance des films de SrSnO3 préparés par les deux méthodes de dépôt a aussi montré une forte influence sur la photodégradation du colorant, les couches polycristallines d'orientation aléatoire obtenues sur silice étant plus efficaces que les texturées, elles-mêmes plus efficaces que les couches épitaxiales.
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Levy, Caroline. "Synthèse d'oxydes nanophases conducteurs par chimie douce : mise en évidence de la mobilité de l'oxygène." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20140.
Full text
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García, Pérez Pascual. "Hétérocoagulation de poudres d’oxydes en milieu aqueux : étude d’un processus d’agglomération pour l’élaboration de sphères en suspension." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f3d0be72-fa17-42ac-8c31-c9334fa3fb3f/blobholder:0/2007LIMO4001.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est focalisé sur l'étude des interactions entre deux matériaux inorganiques, l'alumine et la silice. Lors du mélange des suspensions partiellement dispersées de ces deux oxydes, un processus d'hétérocoagulation dû à la charge de surface de polarité opposée dans une gamme de pH étendue se produit. La silice nanométrique s'adsorbe sur la surface de l'alumine submicronique. Un rapport massique adapté entre les oxydes agglomère l'alumine et la fait sédimenter. L'application d'un mouvement d'agitation rotatif au flacon qui contient la suspension, provoque le grossissement des agglomérats avec le temps. La consolidation de la suspension conduit à une distribution de sphères très homogène en termes de taille et de forme. Ce procédé a été étendu à d'autres matières premières comme la zircone, la silice ou l'oxyde de titane et il a également permis l'obtention de sphères creusesThis work is focused on the study of the interactions between two inorganic materials, alumina and silica. When the two partially dispersed suspensions of these two oxides are mixed, the surface charge with an opposed polarity produces an heterocoagulation process in a large range of pH. Nanoparticles of silica adsorb on the submicronic alumina surface. An adapted mass relationship between the two oxides destabilizes the system and agglomerates alumina. The application of a rotational movement to the suspension bottle increases the agglomerates size with time. The consolidation of the suspension leads to a very homogeneous distribution of spheres in terms of size and form. This process was extended to others raw materials like zirconia, silica or titanium oxide. Hollow spheres was also obtained
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Sornay, Philippe. "Mise en évidence et analyse de l'influence des paramètres de configuration du mélange -Fe2O3 + ZnO + Mn3O4 sur sa transformation en ferrite spinelle (Mn,Zn)Fe2O4." Dijon, 1991. http://www.theses.fr/1991DIJOS052.
Full textAbstract:
L’élaboration des céramiques de ferrite doux (ferrite mixte de manganèse et de zinc) nécessite une suite d'opérations qui peut être partagée en trois grandes étapes : La préparation des poudres, la mise en forme des pièces et le frittage de celles-ci. Il existe plusieurs technologies d'élaboration des poudres de ferrites mixtes. Elles passent toutes par une étape de « mélangeage » des éléments métalliques entrant dans leur composition. Le procédé industriel, auquel se rattache la présente étude, utilise la technologie dite « voie à sec ». Les oxydes de fer, de manganèse et de zinc sont donc mélangés à sec, puis chamottés sous air avant la mise en forme et le frittage. La réalisation du mélange à sec de trois matières premières soulève deux questions essentielles : (i) Quels sont les facteurs de configuration d'un tel mélange (degré d'homogénéité nature de la répartition des oxydes les uns vis à vis des autres). (ii) Quelle est l'influence de ces facteurs sur la transformation du mélange en ferrite mixte de manganèse-zinc. L'utilisation de moyens et de procédures expérimentales adaptés a permis d'apporter les réponses à ces questions. L'examen des réactions conduisant à la formation du ferrite de Mn-Zn a révélé que celle-ci pouvait se scinder en trois étapes : A basses températures (de 600 à 800° C), il y a réaction aux joints interparticulaires donnant le ferrite de zinc et d'autres phases car le manganèse participe à ces réactions, à moyennes températures (de 800 à 1000° C) : La réaction se poursuit par consommation des oxydes de fer et de manganèse jusqu'à la formation d'une phase singulière à partir de laquelle les mécanismes de synthèse changent, à hautes températures (de 1000 à 1300° C), il y a formation d'un ou plusieurs spinelles par consommation de l'oxyde de fer n'ayant pas encore réagi. Cette analyse prouve, en outre que : Les réactions mises en jeu hors de chacune de ces étapes, la cinétique des transformations et la composition des phases spinelles auxquelles elles conduisent, dépendent fortement des facteurs de configuration du mélange des oxydes précurseurs. Par ailleurs, il a été montré que les propriétés électromagnétiques du produit final gardaient la « mémoire » de ces facteurs.
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Huang, An-Rong. "Synthèse par procédé sol-gel du chromite de lanthane pour éléments chauffants." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20039.
Full textAbstract:
Des poudres de chromite de lanthane ont ete preparees par procede sol-gel en milieu aqueux a partir de deux precurseurs: nitrates ou acetates. Les sols colloidaux ont ete obtenus par precipitation et peptisation en ajoutant de l'ammoniaque. Les zones de ph de precipitation et de peptisation ont ete determinees par des dosages acidobasiques. Apres gelification a l'air, la decomposition des gels a ete etudiee par analyse thermique (atg - atd) et par spectroscopie ir ; la cristallisation du chromite de lanthane, obtenu par traitement thermique des gels a ete determinee par diffractometrie des rx sur poudre. Des elements chauffants tubulaires ont ete realises par la methode d'extrusion avec les poudres ainsi obtenues. La composition de pates ceramiques permettant cette mise en forme a ete determinee. Une analyse thermomecanique par dilatometrie a permis de suivre le comportement au frittage des preformes, et de determiner la temperature de frittage convenable pour differentes compositions. Les poudres et les ceramiques ont ete caracterisees par meb, bet, porosimetrie a mercure, et par la mesure de la conductivite electrique
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Palard, Mickaël. "Synthèse et frittage d’hydroxyapatites phosphocalciques silicatées." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/0a57188a-f515-49eb-b974-67e88f06f89e/blobholder:0/2007LIMO4056.pdf.
Full textAbstract:
Des poudres d’hydroxyapatites silicatées Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x (0 ≤ x ≤ 2) ont été synthétisées par précipitation en milieu aqueux à pH et température contrôlés suivie d’une calcination. Les précipités sont composés d’une phase apatite carbonatée et silicatée (phase principale) et d’une phase secondaire contenant le silicium en excès. Celui-ci n’est incorporé en totalité dans l’apatite que lors de la calcination en substituant les groupements carbonates (CO32-) issus de la synthèse. Pour xSi ≤ 1 mol, les poudres sont monocristallines. Le mécanisme de formation de l’HA silicatée est : Ca10-y(PO4)6-y-w(CO3)y(SiO4)w(OH)2-y-w + y CaSiO3 → Ca10(PO4)6-y-w(SiO4)w+y(OH)2-y-w + y CO2. Au-delà de 1 mol de silicium, les poudres cristallisent dans un système biphasé, hydroxyapatite et phosphate tricalcique alpha. La stabilité thermique des poudres dépend de la teneur en silicium. L’hydroxyapatite silicatée se décompose en deux temps selon les réactions : Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x → (1 – x/2) Ca10(PO4)6(OH)2 + (x) Ca3(PO4)2 + (x) Ca2SiO4 (T1) → (1 – x/2) Ca10(PO4)6(OH)2 + (x/2) Ca10(PO4)4(SiO4)2 (T2). L’incorporation de silicium dans l’hydroxyapatite engendre un décalage des températures de début de frittage et de vitesse maximale de densification vers les hautes températures. Les conditions doivent être adaptées à chaque composition afin d’obtenir des matériaux denses (τ > 95%) sans phase secondaire. Ceux-ci ont été testés biologiquement par culture in vitro de cellules ostéoblastes MG-63 en évaluant la prolifération et l’adhésion cellulaire. Le nombre de cellules augmente jusqu’à 5 jours de culture. La présence de silicium dans l’apatite ne modifie pas la biocompatibilité des matériaux mais l’activité cellulaire (prolifération, adhésion) n’est cependant pas amélioréeSilicated hydroxyapatite powders Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x (0 ≤ x ≤ 2) were synthesized by a wet precipitation method with control of the pH and temperature, followed by a heat treatment. The raw materials were composed of a partially silicated and carbonated apatite and a secondary minor phase containing the excess silicon. This excess is fully incorporated in the apatite lattice during the calcination by substituting carbonate groups (CO3 2-) from the synthesis. For xSi ≤ 1 mol, powders are pure. The mechanism of formation of the silicated HA is : Ca10-y(PO4)6-y-w(CO3)y(SiO4)w(OH)2-y-w + y CaSiO3 → Ca10(PO4)6-y-w(SiO4)w+y(OH)2-y-w + y CO2. For xSi > 1 mol, the powders crystallize in a biphasic system, alpha tricalcium phosphate and hydroxyapatite. The thermal stability of powders depends on the silicon content. The thermal decomposition of the silicated hydroxyapatite could be written into two steps according to the reactions : Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x → (1 – x/2) Ca10(PO4)6(OH)2 + (x) Ca3(PO4)2 + (x) Ca2SiO4 (T1) → (1 – x/2) Ca10(PO4)6(OH)2 + (x/2) Ca10(PO4)4(SiO4)2 (T2). When silicates were incorporated in the hydroxyapatite lattice, the begining of the sintering and the maximum densification rate were shifted to the high temperatures. The conditions must be adaptated to each composition in order to obtain dense materials (τ> 95%) without secondary phase. Dense ceramics made of pure HA and SixHA containing various amounts of silicate (up to x = 0. 6) were biologically tested in vitro with human osteoblast like cells. The proliferation of cells on the surface of the ceramics increased up to 5 days of culture indicating that the materials were biocompatible. But, the silicon content did not influence the cell proliferation
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Faqir, Hakim. "Synthèse, croissance cristalline et caractérisations de quelques phases, supraconductrices ou non, dans le système (Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-O." Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11042.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur deux formes potentiellement interessantes de materiaux supraconducteurs a haute temperature critique, a savoir les ceramiques et les monocristaux de cuprates a base de bismuth, bi#2sr#2cacu#2o#8 (2212) et (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#2ca#2cu#3o#1#0 (2223). Nous nous sommes plus particulierement interesse aux conditions de stabilite thermique et a la cinetique de formation de la phase (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#2ca#2cu#3o#1#0, en fonction de la composition initiale. Nous avons pu mettre en evidence plusieurs points: domaine thermique de synthese de la phase 2223 limite a quelques degres autour de 865 2c, formation de 2223 acceleree par la substitution du strontium par le calcium, les meilleurs resultats etant obtenus pour une composition initiale (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#1#,#7#5ca#2#,#2#5cu#3o#z qui conduit a 60% de 2223 en 24 h. L'etude de la croissance de cristaux de la phase bi#2sr#2cacu#2o#8, liee a celle de la fusion des ceramiques 2212, nous a permis de definir des conditions favorables a sa croissance cristalline: la preparation de bi#2sr#2cacu#2o#8 necessite un refroidissement lent entre 915 et 880c, domaine d'equilibre entre une phase liquide et les deux phases solides bi#2sr#2cuo#6 et (sr#1#-#xca#x)#2cuo#3. La presence d'un flux supplementaire de bi#2cuo#4 favorise non seulement la reaction entre les deux phases solides bi#2sr#2cuo#6 et (sr#1#-#xca#x)#2cuo#3, mais conduit a une recuperation plus aisee des cristaux de 2212 et, surtout, a une temperature critique t#c#(#0#) de 96 k, parmi les plus elevees de la litterature pour cette phase. Il est a noter la formation systematique d'une phase jaune, appartenant a la solution solide bi#2sr#3#-#xca#1#+#xo (-0,4#5 x 0,6#5), evitee seulement dans le cas de l'utilisation d'un flux de bi#2cuo#4. Enfin, une etude specifique des compositions sr#1#4cu#2#4o#4#1 et sr#3cu#5o#8#+#, phases pouvant apparaitre apres fusion du 2212, nous a permis d'attribuer les raies inconnues apparues dans les diagrammes x a haute temperature avant la fusion complete a la phase sr#3cu#5o#8#+#, cette composition etant monophasee contrairement a la premiere
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Beji, Zyed. "Synthèse par chimie douce et caractérisation de poudres et de films nanocristallins de ferrites mixtes de Ni - Zn : études des propriétés magnétiques statiques." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077203.
Full textAbstract:
Les ferrites Ni-Zn sont des matériaux importants pour les applications fréquentielles. La préparation de ces matériaux sous forme de films et la compréhension de leurs propriétés magnétiques statiques en relation avec leur structure et leur microstructure constituent une étape primordiale pour la maîtrise de leurs propriétés magnétiques dynamiques. Des poudres et des films nanocristallins Ni ₁₋xZnxFe₂O₄ ont été préparés par le procédé polyol. L'optimisation des conditions de synthèse nous a permis d'obtenir des particules fines et monodisperses, ainsi que des films nanocristallins d'épaisseur micrométrique. La structure nanocristalline des films est confirmée par diffraction X et par microscopie électronique. La caractérisation structurale des films et des nanoparticules de Ni ₁₋xZnxFe₂O₄montre une répartition des cations dans la maille spinelle différente de celle thermodynamique stable. Après un traitement thermique à 400°C un retour progressif à la structure thermodynamique stable est observé. L'étude des propriétés magnétiques de ces poudres et ces films montre que ceux-ci sont superparamagnétiques à température ambiante. Alors que l'aimantation des poudres est proche de celle des matériaux massifs, celle des films est faible. Cette différence dans les propriétés magnétiques est attribuée à la densification des films par la formation d'interfaces entre les nanoparticules déposées sur le substrat lors de la pulvérisation du sol utilisé ainsi qu'à l'apparition d'un comportement coopératif. Un traitement thermique à 400°C peut participer à l'amélioration des propriétés magnétiques des films. Malheureusement dernier entraîne une forte instabilité morphologiqueNi-Zn soft ferrite thin films are promising materials for many applications in the hyperfrequency field. The preparation of nanocristalline films based on these materials and the comprehension of their static magnetic properties related to their structure and microstructure are primordial to control their dynamic magnetic properties and consequently, to integrale them, in an optimized way, as miniaturized devices. Ni₁₋xZnxFe₂O₄ powder and films have been prepared by the polyol method. Synthesis optimization allowed us to have fine and monodispersed nanoparticles. Films of micrometric thickness were obtained as well. Nanocristalline film structure was confirmed by X ray diffraction and also by transmission electronic microscopy. EXAFS and Mössbauer experiments conducted on the as-produced powders and films show that their structure is different from the thermodynamically stable one. Magnetic studies of the powder and the Ni ₁₋xZnxFe₂O₄ films showed that they present a superparamagnetic behaviour at room temperature. While powder magnetization was relatively high and close to bulk materials, film magnetization was low. This behavior was due to the film densification with interface formation between the nanocristals (such as grain boundaries) and also to the installation of cooperative phenomena. Our study proved that the thermal treatment does not take part in the improvement of the film magnetic properties
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Ouahdi, Noura. "Synthèse de l’aluminate de cobalt par voie sels fondus, caractérisation et application à la coloration des carreaux céramiques industriels." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30273.
Full textAbstract:
L’objectif est la synthèse, par voie sels fondus, d’un pigment bleu d’importance industrielle majeure, l’aluminate de cobalt. Les poudres obtenues ont été caractérisées par ICP, DRX, ATD/ATG, FTIR, MEB et MET, spectroscopie UV-Visible et analyse colorimétrique par la méthode L*a*b*. Les réactions des chlorures d’aluminium et de cobalt avec des bains fondus constitués de nitrates, de chlorures ou de sulfates alcalins aboutissent toujours à des mélanges de phases (Co3O4, CoAl2O4 et g Al2O3) dont la composition dépend de la nature du bain choisi. Ces mélanges sont très réactifs et se transforment en CoAl2O4 par chauffage à 1000°C sans palier. Les réactions de double décomposition entre l’oxyde mixte alcalin g LiAlO2 et le chlorure double KCoCl3, à 500°C pendant 24 heures, permettent d’obtenir directement l’aluminate de cobalt cristallisé. La poudre ainsi obtenue a été caractérisée puis testée pour la coloration de carreaux céramiques comparativement à un pigment industriel. Ces essais, réalisés dans la société marocaine Union Cérame, confirment que le pigment synthétisé en milieu sels fondus est un bon candidat pour l’utilisation dans la coloration des carreaux céramiques industrielsThe objective is the synthesis, by molten salts route, of a major industrial blue pigment, the cobalt aluminate. The powders obtained have been characterized by ICP, XRD, DTA/TGA, FTIR, SEM and TEM, UV-Visible spectroscopy and colourimetric analysis by the L*a*b* method. The reaction of cobalt and aluminium chlorides in molten medium constituted of alkali-metal nitrates, chlorides or sulfates always lead to mixtures of phases (Co3O4, CoAl2O4 and g Al2O3) which composition is depending on the nature of the molten bath. These mixture are very reactive and are transformed in CoAl2O4 by heating at 1000°C without any plateau. The double decomposition reactions between the mixed alkali-metal oxyde g LiAlO2 and the double chloride KCoCl3, at 500°C for 24 hours, lead directly to crystallized cobalt aluminate. The powders obtained have been characterized, then tested for the colouring of ceramic tiles comparatively to an industrial pigment. The tests, performed in the moroccan society Union Cerame, confirm that the pigment synthesized in molten salt medium is a good candidate for the use in the colouring of industrial ceramic tiles
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Kergourlay, Emmanuelle. "Apatites nanocristallines biomimétiques carbonatées pour applications médicales : de la synthèse des poudres aux revêtements par projection dynamique à froid (Cold Spray)." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0005.
Full textAbstract:
Les dépôts d’hydroxyapatite (HA) obtenus par projection plasma (APS) sont à ce jour considérés comme des revêtements standards dans le domaine des implants orthopédiques. Certaines études ont pourtant montré que ces dépôts comportaient des phases secondaires, issues de la décomposition de l’HA lors de la projection, qui limiteraient potentiellement la durée de vie des implants. Des infections nosocomiales peuvent, d’autre part, survenir, parfois des années après l’opération. Bien qu’ayant des propriétés ostéoconductrices, l’HA possède une composition chimique et une cristallinité différentes de celles du minéral osseux (non stoechiométrique ; carbonaté et mal cristallisé). Les apatites nanocristallines biomimétiques offrent l’avantage, par rapport à l’HA, de posséder une surface hydratée réactive analogue à celle identifiée dans le minéral osseux, que l’on peut fonctionnaliser. Une apatite nanocristalline et carbonatée « BNAc » ainsi qu’une apatite biomimétique dopée en ions argent « AgBNAc » ont été synthétisées pour cette étude. Elles permettraient potentiellement d’accélérer l’ostéointégration des implants (BNAc et AgBNAc) et de prévenir les infections nosocomiales (AgBNAc). Afin de préserver les caractéristiques physico-chimiques de ces poudres thermiquement instables et très réactives, un procédé de dépôt à la fois basse température et industriel a été sélectionné : la projection dynamique à froid ou Cold Spray. Contrairement aux autres procédés de projection, il présente l’avantage de projeter des particules non fondues grâce à un jet gazeux supersonique. Des dépôts d’apatites biomimétiques présentant une très forte similitude physico-chimique avec les poudres ont été obtenus. Des essais préliminaires de biocompatibilité et d’adhérence ont également été réalisés sur les dépôts obtenus : le procédé Cold Spray se révèle être un procédé prometteur, préservant les caractéristiques des apatites nanocristallines biomimétiques et offrant la possibilité d’obtenir industriellement des implants ayant un meilleur potentiel d’ostéointégration et une meilleure résistance aux infectionsAtmospheric plasma sprayed (APS) coatings of hydroxyapatite (HA) are considered as standard coatings in the field of orthopedic implants. However, some studies have shown that these coatings contained secondary phases resulting from the decomposition of HA during the spraying process, which could potentially limit the lifetime of implants. Moreover, nosocomial infections have been reported a few years after surgery. Although HA has osteoconductive properties, it has a different chemical composition and crystal characteristics from those of bone mineral (non-stoichiometric; carbonated and poorly crystallized). Biomimetic nanocrystralline apatites, on the contrary, offer the advantage to possess a surface hydrated layer analogous to that identified in bone mineral which can be functionalized. A carbonated nanocrystalline apatite similar to bone mineral "BNAc" and a silver doped biomimetic apatite "AgBNAc" were synthesized for this study, which could potentially accelerate osseointegration of implants (BNAc and AgBNAc) and prevent nosocomial infections (AgBNAc). In order to preserve the physicochemical characteristics of these powders, thermically unstable and very reactive, an industrial low temperature deposition process was selected: the Cold Spray. In contrast with other thermal spray processes, it has the advantage of spraying unmelted particles through a supersonic gas jet. Biomimetic apatite coatings with physicochemical properties similar to the powders were obtained by Cold Spray. Preliminary tests of biocompatibility and adhesion were also carried out on these coatings : the Cold Spray process seems to be a promising method preserving the characteristics of biomimetic nanocrystalline apatites and offering the possibility to produce industrial coatings with a potential to improve implants osseointegration and resistance to infections
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Albino, Marjorie. "Synthèse et caractérisation structurale et diélectrique de céramiques et de monocristaux relaxeurs de structure TTB." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00920357.
Full textAbstract:
La structure bronze quadratique de tungstène, grâce à sa flexibilité cristallochimique, est une candidate légitime pour le développement de matériaux fonctionnels. L'étude des propriétés diélectriques, pyroélectriques, et ferroélectriques de céramiques de formulation Ba2NdFeNb4-xTaxO15 montre un crossover relaxeur-ferroélectrique-paraélectrique, avec une hystérèse thermique de la transition ferroélectrique. L'étude structurale des monocristaux relaxeurs Ba2LnFeNb4O15 (Ln=La, Pr, Nd, Sm, Eu), obtenus par la méthode du flux, a mis en évidence une structure modulée. L'affinement de la structure de base prouve l'existence de moments dipolaires dans le plan ab (dus à une distorsion des octaèdres [NbO6]). Afin d'établir un lien entre la structure cristalline et les propriétés d'un composé dérivé du multiferroïque MnWO4, la croissance en four à image de Mn0,85Mg0,15WO4 a été entreprise avec succès.
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Savary, Etienne. "Apport du chauffage par micro-ondes à l’élaboration de matériaux fonctionnels." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2022.
Full textAbstract:
L’élaboration des matériaux fonctionnels nécessite généralement la mise en œuvre d’un ou de plusieurs traitements thermiques, souvent coûteux en énergie et en temps. Leurs conséquences environnementales importantes favorisent le développement de technologies « vertes », telle que le chauffage par micro-ondes. Ainsi, de nombreuses études sont actuellement en cours, dans les laboratoires, afin de mieux appréhender les mécanismes inhérents à ce mode de chauffage, et de favoriser son transfert à l’échelle industrielle. Ce travail de thèse s’inscrit ainsi dans cette thématique. Un système optique de suivi in situ des variations dimensionnelles des échantillons, lors du traitement micro-ondes, a, tout d’abord, été développé et exploité pour suivre le retrait lors du frittage de divers oxydes. Un travail plus fondamental a ensuite permis d’étudier les effets spécifiques éventuels des micro-ondes, sur la microstructure de varistances, à base de ZnO. Les caractérisations microstructurale et électrique ont révélé que les micro-ondes favorisent la densification et accroissent la cinétique de réactivité des phases. L’apport de ce procédé pour la synthèse de composés intermétalliques a également été démontré. Des nanoparticules de Mg2Si ont ainsi été synthétisées en des temps très courts, ouvrant des perspectives intéressantes pour la nanostructuration des matériaux thermoélectriques. Enfin, une brève étude sur l’adaptation de notre montage micro-ondes aux conditions sévères, requises pour le frittage du SiC, a été menée, conduisant notamment à l’installation d’un système de pompage permettant de contrôler l’atmosphère pendant l’irradiationThe elaboration of functional materials generally requires implementing one or several thermal treatments. These are in most cases time and energy consuming. Their high environmental impact promotes the development of inherent “greener” technologies, such as microwaves heating. Therefore many studies are underway in laboratories so as to grasp more precisely the mechanisms involved during microwaves heating and to favour its transfer to an industrial scale. This thesis comes within this framework. First, an optical device for measuring in situ the dimensional variations of samples, during the microwaves process, has been developed and used to follow the shrinkage of various oxides during the sintering. A more fundamental work has been dedicated to the study of potential specific microwaves effects on the microstructure of ZnO-based varistors. Microstructural and electrical characterizations have shown that microwaves increase the densification and the kinetic of the phases’ reactivity. The interest of this process for the synthesis of intermetallics compounds has then been demonstrated. Mg2Si nanoparticles have been synthesized in very short times, opening a new route to the elaboration of nano-structured thermoelectric materials. Finally, a short study about the suitability of our microwave equipment to extreme conditions, required for the sintering of SiC, has been realized, leading to the installation of a vacuum system, allowing the control of the atmosphere during the process
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Lévêque, Guillaume. "Matériau de type apatite pour pile à combustible : élaboration, caractérisations électrique et structurale, mise en forme." Limoges, 2012. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/635e1c5f-cf50-4f44-88fe-c41a8c231096/blobholder:0/2012LIMO4004.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’élaboration, la caractérisation structurale, la mise en forme et la mesure les propriétés de conduction ionique des oxyapatites de formulation La9,33±x(SiO4)6O2±1,5x pour des applications potentielles en tant qu’électrolyte dans les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) en vue de remplacer la zircone yttriée (YSZ) utilisée jusque là. Une étude physico-chimique et thermique de formation du réactif La2O2CO3 a d’abord été menée afin de maîtriser la synthèse ultérieure par voie solide de poudres d’apatites pures et de stoechiométrie variable (0 < x < 0,34). La caractérisation structurale des poudres synthétisées mais aussi de poudres pures a été réalisée. Des céramiques denses (supérieure à 99% de la densité théorique) ont été obtenues par frittage naturel après compression isostatique des poudres. La mesure de leurs propriétés électriques a permis de confirmer la nette augmentation des valeurs de conductivité ionique avec l’excès d’atomes d’oxygène au sein de la structure apatite. Cependant, les valeurs de conductivités obtenues restent insuffisantes pour une application en tant qu’électrolyte mais restent encourageantes car les grains d’apatite présentent des valeurs de conductivité de 2,55. 10-2 S/cm à 700°C supérieures à celle de YSZ. Des études de mise en forme par coulage en bande ont permis d’obtenir des matériaux massifs de haute densité (supérieure à 99% de la densité théorique). Une étude exploratoire par projection plasma de suspensions des réactifs a démontré la possibilité d’élaborer directement des couches de matériaux d’apatiteThis work is devoted to elaboration, structural study, shaping and ionic conductivity properties of oxyapatites of general formula La9. 33±x(SiO4)6O2±1. 5x for potential applications as electrolyte in Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs). The physic, chemical and thermal behavior of La2O2CO3 reagent was first studied in order to further synthesize pure apatite powders with variable stoichiometry (0 < x < 0. 34) using a solid state route. The structural study of synthesized and referenced powders were performed. Dense ceramics (more than 99% of the theoretical value) were obtained by using natural sintering, after isostatic pressing. Their electrical properties confirmed the clear increase of the ionic conductivity values with the oxygen atoms excess in the apatite structure. The obtained values remain insufficient for the electrolyte application but remain promising because the apatite grains present values of 2. 55. 10-2 S/cm at 700°C. Shaping studies by tape casting allowed obtaining high density pellets (more than 99% of the theoretical value). An exploratory study by suspension plasma spraying brought to light the possibility to synthesize directly from the reactives layers of apatite materials
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Vacassy, Robert. "Synthèse et caractérisations de membranes minérales de nanofiltration : Modélisations du transport de matière et de la perméabilité à l'eau." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20082.
Full textAbstract:
Les recents developpements de la chimie du sol gel peuvent s'appliquer a la preparation de particules d'oxydes mineraux capables de generer une structure microporeuse apres frittage. A cette echelle, les interactions entre le materiau membranaire et les solutes deviennent tres importantes. Zro#2 et mgal#2o#4 ont ete choisis comme materiaux membranaires en raison de leur stabilite thermique. Apres optimisation des conditions de synthese au moyen de caracterisations statiques sur poudres, ces deux oxydes mineraux ont presente une structure entierement microporeuse avec des particules de taille nanometrique. De plus, ils ont developpe de grandes surfaces specifiques qui induisent des densites de charge elevees. Le developpement de la membrane zircone s'est poursuivi par une optimisation du processus d'elaboration et de depot de la couche microporeuse. Des retentions en solutes modeles dans la gamme de la nanofiltration ont ete obtenues avec des permeabilites elevees. La forte densite de charge de la zircone stabilisee assure la retention de 90% d'ions sulfates a ph basique. Le caractere amphotere du materiau membranaire a ete mis en evidence. Les caracterisations des interactions membrane-solute ont montre l'influence de l'adsorption specifique des ions sur la retention en electrolytes. Aux fortes pressions, une chute de la retention en electrolytes a ete observee et des modeles ont ete proposes pour tenter d'expliquer ce phenomene. Le modele de diagenese, utilise en geophysique des sols a permis de mettre en relation les flux developpes avec la structure granulaire du materiau. En particulier, il a ete demontre que la couche mesoporeuse intermediaire du support contribuait enormement a la resistance hydraulique totale de la membrane
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Planeix, Jean-Marc. "Synthèse de précurseurs de carbure et de carbonitrure de silicium : étude de leur céramisation." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20089.
Full textAbstract:
Un polymere lineaire de stchiometrie sic#2h#6 a ete prepare et caracterise, la reaction de polymerisation utilisee etant la reaction d'hydrosilylation catalysee par des complexes du platine. Une nouvelle methode de creation de liaison si-n a ete mise au point en utilisant les ions fluorures comme catalyseur nucleophile. L'etude de la pyrolyse du polyvinylsilane a permis de distinguer trois types de phenomene. A basse temperature (t<380#c) interviennent des phenomenes de distillation et de reticulation. Entre 380 et 480#c intervient une reaction de fragmentation specifique aux fonctions si#2 produisant des especes volatiles organosiliciees, caracterisee par la presence d'intermediaires de type silylene (analogue silicie d'un carbene). Entre 480#c et 1000#c une etape de mineralisation se caracterise par le depart d'hydrogene, de methane et d'ethylene
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Bugnet, Matthieu. "Synthèse, structure électronique et comportement sous irradiation aux ions de films minces de phases MAX." Poitiers, 2011. http://theses.univ-poitiers.fr/23902/2011-Bugnet-Matthieu-These.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de réaliser la synthèse de matériaux modèles (films minces épitaxiés) de céramiques ternaires, les phases MAX, afin d'étudier leur comportement sous irradiation aux ions. Les modifications micro-structurales induites par l'irradiation ont été suivies à l'aide des spectroscopies de perte d'énergie des électrons et d'absorption X en complément de la diffraction des rayons X et de la microscopie électronique en transmission. La croissance de films minces épitaxiés de Cr2AlC et de Cr2GeC a été obtenue par pulvérisation magnétron tandis que la synthèse de couches texturées de Ti2AlN a été réalisée par nitruration plasma à haute température de multicouches de stœchiométrie Ti2:Al1:N1. Nous avons ensuite caractérisé la structure électronique avant irradiation de Cr2AlC, Cr2GeC, Ti2AlC, Ti3AlC2 et Ti2AlN en interprétant, à partir de calculs ab initio, les résultats obtenus par des techniques spectroscopiques. Cette étude montre que des informations d'ordre structural sont essentiellement obtenues grâce à l'interprétation des structures fines des seuils d'excitation d'électrons de cœur. Après irradiation, l'étude fine des seuil C-K et Al-K de Ti3AlC2 met en évidence que les couches d'octaèdres Ti6C sont très résistantes à l'endommagement alors que les couches d'atomes d'aluminium sont fortement perturbées. Un comportement similaire est suggéré pour Ti2AlC, Ti2AlN et en partie pour Cr2AlC. Tandis que les composés à base titane restent cristallins après irradiation à haute fluence, une amorphisation est rapidement observée pour les composés à base chrome. Une restauration de la structure initiale lors d'un recuit post-irradiation est mise en évidenceThe aim of this work is to synthesize model materials (epitaxial thin films) of ternary ceramics called MAX phases, in order to study their behavior under ion irradiation. To follow the microstructural modifications induced by ion irradiation, we used electron energy loss spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy in addition to X-ray diffraction and transmission electron microscopy techniques. The growth of Cr2AlC and Cr2GeC epitaxial thin films was achieved by magnetron sputtering whereas the synthesis of textured Ti2AlN layers was obtained by high temperature plasma nitriding of multilayers with an average stœchiometry Ti2:Al1:N1. The electronic structure of unirradiated films of de Cr2AlC, Cr2GeC, Ti2AlC, Ti3AlC2 and Ti2AlN was then characterized. Experimental spectra were interpreted from ab initio simulations. This study shows that structural information may be obtained from fine structures of core electron excitation edges. After irradiation, the study of the C-K and Al-K near-edge fine structures in Ti3AIC2 evidences that Ti6C octahedra layers are very resistant to irradiation damage and on the contrary, aluminium layers are strongly disordered. A similar behavior is suggested for Ti2AlC, Ti2AlN and also partly for Cr2AlC. Though titanium based materials are still crystalline after irradiation at high fluence, chronium based compounds rapidly amorphize. It is evidenced that the initial crystalline structure is recovered after post-irradiation annealing
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Duarte, William. "Composés de type La2Zr2O7 élaborés par projection plasma de solution et par chimie douce : application aux moteurs spatiaux." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0083/document.
Full textAbstract:
Ces travaux ont portés sur l’élaboration de dépôts de La2Zr2O7 par projection plasma de solution (SPPS) pour une application barrière thermique pour un moteur spatial. Différentes solutions de précurseurs de solvants divers ont été formulées pour la synthèse des poudres et des différents dépôts. Les précurseurs et les solvants ont un impact important sur les interactions en solution entrainant des modifications des propriétés des poudres, particulièrement les phases cristallines ou la densification. De même, la variété des solutions étudiées et l’optimisation des paramètres de projections ont permis l’élaboration de différentes microstructures de dépôts (dense, homogène poreux et colonnaire). La microstructure colonnaire présente la meilleure résistance aux essais de cycles thermiques par rapport aux autres dépôts développés. Il a également était établie une corrélation entre les dépôts réalisés par SPPS et les données structurales des poudresThese work deal with the conception of La2Zr2O7 coatings by Solution Precursor Plasma Spraying (SPPS) for thermal barrier application in space engine. Different precursors’ solutions of various solvents were prepared for powder synthesis and the realization of different coatings. Precursors and solvents have important effect on interactions in solution leading to the modification of powder properties, especially crystalline phases or densification. Similarly the diversity of studied solutions and the optimisation of thermal projection parameters allowed the elaboration of various coatings’ microstructures (dense, homogeneous porous and columnar). Columnar microstructure show better resistance to thermal cycling shock experiment than others coatings. It was also established a correlation between the SPPS coatings and powders structural data
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Favarim, Higor. "Síntese, caracterizaçãi elétrica e estructural de cerâicas ferroelétricas de composição Ba0,90R0,10Ti1-xZrxO3 (R=Ca, Sr)." Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596848.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise à étudier les propriétés structurales et diélectriques des échantillons céramiques appartenant au système Ba1-xRxTi1-yZryO3 (R = Ca, Sr). Les échantillons sous forme de poudre, micro ou nano structurées, ont été respectivement obtenus par la méthode des mélanges d'oxydes et la méthode du précurseur polymèrique. À partir des échantillons sous forme de poudre micro ou nano-structurés, les échantillons céramiques ont été obtenus grâce à un procédé de frittage à haute température. Les échantillons sous forme de céramiques en poudres micrométriques ont été obtenus par la méthode traditionnelle de frittage à haute température alors que céramiques constituées de particules de taille nanométrique ont été obtenus en utilisant la technique de Spark Plasma (ou Spark Plasma Sintering, SPS). Les propriétés structurales et électriques de ces deux séries d'échantillons ont été caractérisées par diffraction des rayons X à haute résolution (XRD), spectroscopie d'impédance complexe, spectroscopie d'absorption des rayons X et la spectroscopie Raman. Grâce aux données de diffraction des rayons X il a été possible de suivre le processus de transition de phase dû à la substitution des atomes de titane par du zirconium. Les mesures électriques montrent que lorsque la quantité de Zr augmente, l'échantillon passe d'u n état ferroelectrique normal à un état ferroélectrique relaxeur. Les mesures du spectre d'absorption et le spectre Raman ont été utilisées pour établir une relation entre la structure locale et des propriétés électriques de ces matériaux. Enfin, l'analyse des résultats obtenus avec des céramiques nanostructurés montrent que la réduction de la taille des particules entraîne une diminution de la température maximale et un petit élargissement de la courbe de la permittivité diélectrique. Toutefois, il n'y avait aucun changement de l'état ferroélectrique, normal ou relaxeur, de ces échantillons
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Milenkovic, Nenad. "Contribution to the development of an additive for bulk waterproofing of cement-based materials." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/262355.
Full textAbstract:
For the last 10 years, silicone-based admixtures have been successfully used for bulk waterproofing treatment of cementitious materials. However, a reduction in mechanical properties of treated materials is rather observed and becomes a major problem for the in-situ application. A new concept of a knowledge-based integral water repellent has been designed in such a way that the negative effect on mechanical properties is significantly reduced. The technology comprises the delayed release of the hydrophobic agent (silicone resin) which is achieved by encapsulation of the resin in SiO2 shell. A multidisciplinary research was conducted in order to propose a model of the delayed release and the silica shell reaction mechanism in cement paste. Therefore, a study on the microcapsules reaction in calcium hydroxide solution was conducted by means of FTIR, DSC-TGA, surface tension measurements and chemical analysis by ICP-OES. It was shown that microcapsules flocculate in presence of Ca2+, what appears to be the main factor that contribute to the delayed release of the resin.The influence of the microcapsules on Ordinary Portland (OPC) and Blast furnace slag (BFS) cement hydration process was compared with the emulsion of silane monomer and silicone resin. It was shown that the emulsion delays the setting and influences the early age hydration by prolonging the dormant period and decreasing the hydration heat. Cement microstructure and hydration products development was observed by SEM/ESEM. Quantitative analysis of hydration products was assessed by Rietveld analysis of XRD diffractograms. Emulsion induced a significant delay in the cement paste setting by changing the amount and morphology of ettringite and portlandite at very early age. Differently, microcapsules didn’t show any effect on these properties. Experimental work on relevant mortars is done in order to prove the concept of a delayed release as a solution towards the decrease in mechanical properties. The influence of the new additive on setting, volume change, dynamic E-modulus and the compressive strength was analysed. New analytical techniques (AutoShrink, Ultrasonic Pulse Velocity and ConSensor) in combination with traditional ones (Penetration resistance test and compressive strength on cubes) were used. Microcapsules have successfully lowered the negative impact of silanes on the compressive strength and dynamic Young’s modulus. Moreover, it was showed that the microcapsules slightly influence autogenous deformation by increasing the shrinkage of mortars.Microencapsulation of the silicone resin proved to be a promising solution for the bulk hydrophobic treatment of cementitious materials with no-influence on cement hydration.Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Iakovleva, Anastasia. "Study of novel proton conductors for high temperature solid oxide cells." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC016/document.
Full textAbstract:
L'objectif principal de ce travail était l'étude systématique de plusieurs groupes de matériaux conducteurs protoniques: Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), Ba₂Nb₁₋ₓY₁₊ₓO₆₋₅, et BaZr₀.₈₅Y₀.₁₅O₃₋₅ (BZY15). Nous avons développé une voie de synthèse pour chaque groupe de matériaux tels que le procédé de combustion sol-gel, la synthèse lyophilisation et le procédé de complexation de citrate-EDTA modifié des nanopoudres pures et des céramiques denses ont été obtenus après ces synthèses suives d'un processus de frittage classique. La structure et la composition des produits obtenues ont été caractérisées par diffraction des rayons X (XRD) et microscopie électronique à balayage (MEB). La variation de la conductivité en fonction de la température a été étudiée par spectroscopie d'impédance, ainsi que la dépendance en fonction de pO₂ et pH₂O. Pour la famille de Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), nous avons étudié l'influence de la nature et la quantité de dopant sur les propriétés structurales et électriques. Les résultats indiquent une solution solide possible jusqu'à 10% de taux du substituant. Selon les observations au MEB, la taille des grains est augmente le taux de substitution. En ce qui concerne les propriétés électriques, nous avons constaté une augmentation de la conduction avec le taux de substitution. Tous les composés présentent une bonne stabilité en milieu humide, sous hydrogène et CO₂. Dans le cas des matériaux Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅, les propriétés physico-chimiques des matériaux synthétisés ont été caractérisées par la diffraction des rayons X et par MEB. La taille moyenne des grains a considérablement augmenté avec l'augmentation du taux de Y³⁺. Les propriétés de conduction ont été légèrement améliorées avec la substitution partielle de niobium par l'yttrium. La stabilité de Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ composés a été étudiée sous différentes atmosphères et conditions. Les propriétés de conduction ionique restent modestes ce qui a été explique par des simulations de dynamique moléculaire. Enfin, nous avons étudié l'influence d'emploi d'un additif ZnO et NiO lors de la synthèse de BZY15, les adjuvants de frittage pouvant être utilisés pour abaisser la température de frittage. L'oxyde de zinc comme un adjuvant de frittage permet de diminuer de 300 °C la température de frittage et d'augmenter légèrement la conduction ioniqueThe main objective of the present work was the systematic study of several groups of materials: Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), Ba₂Nb₁₋ₓY₁₊ₓO₆₋₅, and BaZr₀.₈₅Y₀.₁₅O₃₋₅ (BZY15) as proton conductors. We developed a synthesis route for each group of materials such as sol-gel combustion method, freeze-drying synthesis and modified citrate-EDTA complexing method. Pure nanopowders and dense ceramics were obtained after these syntheses plus a classical sintering process. The structure and composition of the obtained products were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). The temperature dependences of the conductivity were investigated by impedance spectroscopy as a function of pO₂ and pH₂O. For the family of Gd₃₋ₓMeₓGaO₆₋₅ (Me = Ca²+, Sr²+), we studied the influence of dopant nature and content on the structural and electrical properties. Results indicate that the substitution possible till 10 % of doping content. According to the SEM observations, the grain size is increased with increasing dopant content. Concerning electrical properties, we found an increase of conduction with increasing dopant content. All compounds present a good stability in humid, hydrogen and CO₂ containing atmosphere. In case of Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ materials, the physico-chemical properties of synthesized materials have been characterized by the XRD and SEM techniques. The average grain size increased significantly with increasing amount of Y³⁺. Conduction properties were slightly improved with the partial substitution of niobium by yttrium. The stability of Ba₂Y₁₊ₓNb₁₋ₓO₆₋₅ compounds was investigated under different atmospheres and conditions. The ionic conduction in this case is quite low, which has been explained by futher molecular dynamics simulations. Finally, we studied the influence of an ZnO and NiO additives on the sintering of BZY15, being these sintering aids used to lower the sintering temperature. Zinc oxide as a sintering aid lowers the sintering temperature by 300 °C and slightly increases the bulk and total conductivity of BZY15