| Titre : | Élaboration et caractérisation d’un matériau ferroélectrique (Na0.5, Bi0.5) TiO3 dopée |
| Auteurs : | Meroua Ogbi, Auteur ; Karima Bounab, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2018 |
| Format : | 1 vol. (50 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | pérovskite,piézoélectrique,DRX,MEB,FTIR,PZT |
| Résumé : |
Durant ces vingt dernières années, une activité de recherche très importante a été dédiée à l’étude de composés céramiques piézoélectriques sans plomb, susceptibles de remplacer les céramiques PZT dans certaines applications particulières en électronique. Ce travail a pour objectif, d’étudier un nouveau matériau céramique de type BNTZZN qui on de structure pérovskite ABO3 selon la formule générale (Na0.5 Bi0.5) [(Ti0.8 Zr0.2)1-x (Nb2/3 Zn1/3)x ]O3 avec x=0.05 et 0.1. Une substitution en site B a été réalisée pour l’identification structurale et morphologique de notre matériau. Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse à voie solide. Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à différentes température : 1100°C, 1150°C et 1200 °C successivement, afin d'optimiser la température de frittage où la densité d'échantillon est maximale (près de la densité théorique) et donc le produit de meilleure qualité physique. Les différentes techniques de caractérisation utilisées telles que : la diffraction des rayons X (DRX), l’analyse granulométrique laser, l’analyse IR et la microscopie électronique à balayage (MEB) nous confirme que notre solution est pur et homogène. |
| Sommaire : |
Liste des figures…………………………………………………………………………... I Liste des tableaux…………………………………………………………………………. III Introduction générale……………...…………………………………………………….. 1 bibliographie………………………………………………………………....................... . 3 I.1. Introduction………………………………………………………................................ 4 I.2. Les céramiques……………………………………………………............................... 4 I.3. Liaisons chimiques………………………………………………................................. 5 I.4. Diélectricité………………………………………………………................................ 5 I.5. Piézoélectricité…………………………………………………................................... 6 I.6. Symétrie et piézoélectrique…………………………………………………………… 6 I.7. La piézoélectrique naturelle…………………………………………………………... 7 I.8. Les matériaux piézoélectriques……………………………………………………...... 8 I.9. La ferroélectricité……………………………………………………………………... 9 I.10. Structure de type pérovskite………………………………………………………… 9 I.11. Propriétés des pérovskite……………………………………………………………. 11 I.12. Condition de stabilité de la nature pérovskite……………………............. 11 I.12.1. Condition d’éléctroneutralité………………………............ 11 I.12.2. Condition Stœchiométrique…………………………………………………. 12 I.12.3. Condition Géométrique……………………………………………………… 12 I.13. Le titanate de bismuth de sodium Na0.5 Bi0.5 TiO3 (BNT)…………………………... 12 I.14. Effet du dopage sur les propriétés piézoélectriques………………………………..... 13 I.14.1. dopants de valence égale à celle de l’ion substitué (dopants isovalents)……. 14 I.14.2. Dopants de valence inférieure à celle de l’ion substitué (dopants accepteurs)……………... 14 Chapitre I : Généralités sur les céramiques ferroélectriques I.14.3. Dopants de valence supérieure à celle de l’ion substitué (dopants donneurs)……………………………………………14 I.15. Les matières premières des céramiques……………………………………............... 14 I.15.1. Carbonate de sodium Na2CO3..................................... 14 I.15.2. Oxyde de bismuth Bi2O3……………………………………………….......... 14 I.15.3. Oxyde de titanate TiO2…………………………………………………......... 15 I.15.4. Oxyde de zirconium ZrO2…………………………………………………… 15 I.15.5. Oxyde de zinc ZnO………………………………………………………...... 15 I.16. Les applications des céramiques piézoélectriques………………………………….. 15 bibliographie……………………………………………………………………………… 17 II.1. Introduction…………………………………………………………………….......... 20 II.2. Synthèse par réaction à l’état solide………………………………………………… 20 II.2.1. Matières premières…………………………………………………………… 21 II.2.2. Broyage………………………………………………………………………. 21 II.2.3. Traitement thermique (calcination)…………………………………….......... 21 II.2.4. Second broyage………………………………………………………………. 22 II.2.5. Frittage……………………………………………………………………...... 22 II.3. Techniques de caractérisations et appareillages……………………………………... 23 II.3.1. La diffraction des rayons X………………………………………………….. 23 II.3.2. Spectroscopie infrarouge (IR)……………………………………………….. 25 II.3.3. Analyse Granulométrique……………………………………………………. 27 II.3.4. L’analyse par microscopie électronique à balayage (MEB)…………………. 28 II.4. Mesure de la densité…………………………………………………………………. 29 II.5. Mesure de la porosité………………………………………………………………… 30 bibliographie……………………………………………………………………………… 31 Chapitre II : Méthodes et techniques expérimentales III.1. Introduction…………………………………………………………………………. 33 III.2. Mode opératoire…………………………………………………………………….. 33 III.2.1. Les produits de départ………………………………………………………. 33 III.2.2. Préparation des échantillons………………………………………………… 33 III.3. Résultats et discussions……………………………………………………………... 37 III.3.1. Etude structurale des céramiques BNTZZN………………………………… III.3.1.1. Analyse de la structure par DRX calcinée………………………... 37 III.3.1.2. Analyse de la structure par DRX après le frittage.………………... 39 III.3.1.3. Evolution des paramètres de maille en fonction de la composition 40 III.3.2. Etude morphologique des céramiques BNTZZN…………………………… 41 III.3.2.1. Densité…………………………………………………………...... 41 III.3.2.2. Porosité……………………………………………………………. 42 III.3.3. Distribution granulométrique……………………………………………….. 44 III.3.3.1. Analyse granulométrique après calcination (900°C)…………….. 45 III.3.4. Analyse des phases par IR ………………………………………………….. 46 III.3.5. Microscopie électronique à balayage……………………………………….. 47 bibliographie……………………………………………………………………………… 48 Conclusion générale………………………………………………………………………. 49 Annexe Résumé |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/361 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
