| Titre : | Elaboration et caractérisation des céramiques piézoélectriques |
| Auteurs : | Karima Haddouf, Auteur ; Karima Bounab, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Année de publication : | 2018 |
| Format : | 1 vol. (56 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | NBTZ,DRX,Pérovskite,Caractérisationstructurale |
| 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. L’objectif de cette étude est l’élaboration et la caractérisation structurale de céramiques exempt de plomb de type (Na0.5Bi0.5)[(Ti0.8Zr0.2)1−x(Ni1/3,Sb2/3)x]O3. Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse par voie solide. Un traitement thermique de frittage a été appliqué sur ces composition à déférentes température (1100°C, 1200 °C, 1150°C) successivement dans le but d’optimisation la température de frittage optimale ou la densité des échantillons est maximale. Différentes technique d’analyse ont été utilisées pour cette étude telle que l’analyse par diffraction des rayons X (DRX), l’analyse IR, la granulométrie laser et MEB. Les analyses de DRX et IRFT confirme que le matériau obtenu est de structure pérovskite et la composition dopée par x=0.1 est la plus dense. |
| Sommaire : |
Table Des Matières iii Table Des Figures vi Liste des Tableaux viii Introduction Générale 1 Bibliographie 2 I Généralités 3 I Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 II Les céramiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 III Propriétés générales des céramiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 III.1 La microstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 III.2 Liaison chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 IV Propriétés physiques des céramiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 IV.1 La piézoélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 IV.1.1 Symétrie et piézoélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 IV.2 La ferroélectricités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 IV.3 La diélectricités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V Les matériaux piézoélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 VI Description de la structure pérovskite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 VII Condition de stabilité de la structure pérovskite . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 VII.1 Condition d’électro neutralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 VII.2 Condition Stœchiométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 VII.3 Condition Géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 VIII Le titanate de bismuth et de sodium Na0.5Bi0.5TiO3 (BNT) . . . . . . . . . . . 11 -iii IX Classification des dopants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 X Matières premières des céramiques piézoélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.1 Le dioxyde de Titane TiO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.2 Trioxyde d’Antimoine Sb2O3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.3 Oxyde de Zirconium ZrO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.4 L’oxyde de bismuth Bi2O3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.5 L’oxyde de nickel NiO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 X.6 Carbonate de sodium Na2CO3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 XI Applications des matériaux piézoélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Bibliographie 15 II Techniques expérimentales 18 I Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 II La méthode céramique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 II.1 Les matières premières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 II.2 Mélange et Broyage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 II.3 Calcination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 II.4 Rebroyage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 II.5 La mise en forme et le frittage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 III Les méthodes de caractérisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 III.1 La diffraction des Rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 III.1.1 L’appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 IV Spectrométrie Infrarouge FTIR (Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) . . 25 V Granulométrie laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 V.1 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 V.2 L’appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 V.3 L’analyse des courbes granulométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 VI Analyse par MEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 VI.1 Principe d’obtention des micrographes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 VII Mesure de la densité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 VIII Mesure de la porosité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Bibliographie 31 IIIEtude structurale d’une solution solide (Na0.5 Bi0.5)[(Ti0.8 Zr0.2)1−x (Ni1/3,Sb2/3)x ] O3 33 I Introduction . . . . .34 II Synthèse . . . . . . . . . . . .. 34 -iv II.1 les produits de départ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 II.2 Préparation des échantillons . . . . . . . . . . . . . . 36 III Résultats et discussions . . . . . . . . . . . . . . . 39 III.1 Caractérisation des poudres BNT Calcinées . . . . . . . 39 III.2 Caractérisation des poudres BNT frittées . . . . . . . . 41 III.3 Evolution des paramètres de maille en fonction de la composition . . . . 42 III.4 Caractérisation de la morphologique des céramiques NBTZSN . . . . . . 42 III.4.1 La densité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 III.4.2 La porosité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 III.5 Analyse granulométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 III.5.1 Analyse granulométrique après la calcination à 900°C . . . . . . 45 III.6 Microscopie électronique à balayage (MEB) . . . . . . . . . . . . . . . . 46 III.7 Analyse par infrarouge FTIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Bibliographie 49 Conclusion Générale 50 Annexe 52 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/351 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
