![Synthèse, caractérisation et étude Des propriétés Piézo-électriques des céramiques de type PZT: Pb1-y Lay [Zrx Tiz (Mo1/3 In2/3)1-(x +z)]1-y/4 O3](./styles/zen/images/no_image.jpg)
| Titre : | Synthèse, caractérisation et étude Des propriétés Piézo-électriques des céramiques de type PZT: Pb1-y Lay [Zrx Tiz (Mo1/3 In2/3)1-(x +z)]1-y/4 O3 |
| Auteurs : | Malika Abba , Auteur ; Ahmed Boutarfaia, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2013 |
| Format : | 1 vol. (158 p.) / couv. ill. |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Céramique / PZT / La frontière morphotropique de phase (FMP) / Diffraction des rayons-X / Ferroélectrique / Diélectrique / Piézoélectrique. |
| Résumé : |
L’objectif principal de ce travail repose sur la synthèse, la caractérisation structurale et physique d’un nouveau matériau en céramique de type PZT et de structure pérovskite ABO3. Nous nous sommes intéressés à l’étude du système ternaire (dopage en site A et en site B) Pb1-yLay[ZrxTiz(Mo1/3In2/3)1-(x+z)]1-y/4O3 abrégé PLZT-PMI, notamment avec x + y + z = 100%. Deux séries d’échantillons ont été étudiées avec 46 ≤ x ≤ 55 et y = 0 et 5 % respectivement, dans le but de trouver les compositions près de la frontière morphotropique de phase (FMP). Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse par voie solide. Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à différentes température : 1000°C ,1100°C ,1150°C ,1180°C et 1200°C successivement dans le but d’optimiser la température de frittage optimale ou la densité des échantillons est maximale (près de la densité théorique) et donc le produit est de meilleur qualité physique. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées telles que : la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX), l’analyse IR et l’analyse granulométrique laser. Des mesures diélectriques et piézoélectriques, en fonction de la composition, la température et la fréquence faite pour les différentes échantillons ont montré que la réponse est optimale pour les compositions inclus dans la zone morphotropique. |
| Sommaire : |
LISTE DES FIGURES LISTE DES TABLEAUX INTRODUCTION GÉNÉRALE 1 Références bibliographiques 3 CHAPITRE I GENERALITES ET DEFINITIONS I.1.La piézoélectricité 4 I.1.1. La piézoélectricité et la symétrie 4 I.1.2. La polarisation électrique 5 I.1.3. Dispositifs piézoélectriques 6 I.1.4. Classification des matériaux piézoélectriques 6 I.2. La ferroélectricité. 7 I.2.1. Polarisation diélectrique 7 I.2.2. Polarisation des matériaux ferroélectriques 9 I.2.3 Le point de Curie 10 I.2.4. Cycle d’hystérésis 11 I.2.5. La structure en domaines d’un matériau ferroélectrique 12 1.3. La pyroélectricité 13 I.4. La structure pérovskite et ses caractéristiques 13 1.4.1. Description de la structure pérovskite 13 I.4.2. Taux d’accueil 14 I.4.3. Condition de stabilité 14 I.4.3.1. Condition d’électroneutralité 15 I.4.3.2. Condition stœchiométrique 15 I.4.3.3. Condition géométrique 15 I.5. La classification des céramiques piézoélectriques 16 I.5.1. Titanate de Baryum BaTiO3 16 I.5.2. Titanate de Plomb PbTiO3 16 I.5.3. Zirconate de Plomb PbZrO3 17 I.5.4. Zirconate-Titanate de Pblomb PZT 17 I.5.4.1. diagramme de phase du système binaire PbTiO3- PbZrO3 17 I.6. propriétés générales des PZT I.6.1. liaisons chimiques 19 I.6.2. Microstructure 20 I.6.3. Les paramètres de la maille pérovskite de PZT 20 I.6.4. Les directions et les domaines ferroélectriques dans les PZT 21 I.7. Equations et coefficients piézoélectriques 22 I.8. Effet de dopage sur les propriétés piézoélectriques 24 Références bibliographiques 26 CHAPITRE II THECHNIQUES EXPERIMENTALES II.1. Introduction 29 II.2. La méthode céramique 30 II.3. Mode de préparation des échantillons 30 II.3.1. Le broyage 33 II.3.2. Mise en particule et mise en forrme 34 II.3.2. Frittage 34 II.4. La diffraction des rayons X 37 II.4.1. Méthode des poudres 38 II.4.2. Identification des phases 39 II.4.3. Limites d’identification des phases 34 II.4.4. Diffractomètre BRUCKER-AXS type D8 ADVANCE 40 II.5. Analyse granulométrique 40 II.6. Mesure de la densité 41 II.7. Mesure de la porosité 41 II.8. Analyse par microscope électronique à balayage (MEB) 42 II.9. Spectrométrie Infrarouge (IR) 43 II.10. Argentage 44 II.11. Mesure diélectriques 45 II.11.1. Mesure de la permittivité diélectrique (constante diélectrique) 45 II.11.2. Mesure de la résistivité (ρ) 47 Sommaire II.11.3. Mesure de la rigidité électrique (tension de claquage) 48 II.11.4. Mesure de l’angle de perte (tag δ) 49 II.12.Mesure piézoélectriques 49 II.12.1. La polarisation 49 II.12.2. Mesure des factures piézoélectriques par la méthode résonance -antirésonance II.13. Conclusion 53 Références bibliographiques 54 CHAPITRE III CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA COEXISTENCE DES PHASES TETRAGONALE- RHOMBOHEDRALE DANS LES CERAMIQUES DE TYPE PZT III.1.Introduction. 56 III.2.Travaux antérieurs 57 III.3.Compositions choisies pour l’étude. 58 III.4.Synthèse 59 III.5.Caractérisation structurale. 59 III.6.Analyse des phases par IR. 61 III.7. Etude morphologique des céramiques PLZT-PMI 62 III.7.1.Densité 62 III.7.2.Porosité 64 III.7.3. Observations par Microscope électronique à balayage et analyse X-EDS : 67 III.7.3.1. Micrographies MEB : III.7.3.2.Analyse X-EDS : 70 III.7.4. : Distribution granulométrique : 72 III.8. Etude cristallographique des PLZT-PMI. 75 III.9. Evaluation des quantités relatives des deux phases tétragonale et rhomboédrique. 87 III .10. Evolution des paramètres de maille 90 III.11.Conclusion. 92 Références bibliographiques 93 CHAPITRE IV ETUDE DES PROPRIETES DIELECTRIQUES ET PIEZOELECTRIQUES DE LA SOLUTION SOLIDE PLZT-PMI AU VOISINAGE DE LA FRONTIERE MORPHOTROPIQUE DE PHASE IV.1.Introduction 96 IV.2.Synthèse 97 IV.3.Résultats et discussion 97 IV.3.1.Etude les propriétés diélectriques. 97 IV.3.1.1.La permittivité diélectrique relative (εr) 97 IV.3.1.2. Facteur de dissipation (pertes diélectrique tgδ) 107 IV.3.1.3. La résistivité (ρ) et la conductibilité électrique (γ) 114 IV.3.1.4.La rigidité électrique 117 IV.3.2.Etude les propriétés piézoélectriques 117 IV.3.2.1. Le facteur de couplage électromécanique planaire Kp 118 IV.3.2.2. Le coefficient piézoélectrique de charge d31 121 IV.3.2.3. Le coefficient piézoélectrique de tension g31 IV.3.3. Etude des caractéristiques mécaniques 127 IV.3. 3.1. Le module de Young E 127 IV.4.Conclusion |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/4122/1/Th%C3%A8se%20doctorat%20ABBA.pdf |
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