| Titre : | Effet de dopage par le samarium (Sm) sur les propriétés structurales et morphologiques dans un matériau de type BNT dopé |
| Auteurs : | Zineb Chabira, Auteur ; Selma Zeid, 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, 2019 |
| Format : | 1 vol. (73 p.): couv. ill. en coul / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | DRX,IR,méthode céramique,BNT |
| 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. L’objectif principal de ce travail repose sur l'étude de l'effet de dopage par le samarium (Sm) sur les propriétés structurales et morphologiques dans un matériau de type BNT dopée et de structure pérovskite ABO3, (Na0.5 Bi 0,5)1-X SmX [(Ti0,8 Zr0,2)0,9 (Zn1/3 Nb2/3)0,1]Y O3 avec x=0, 0.03, 0.08, 0.1 et y=0.9925, 0.98, 0.975, Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode céramique. Calcinées à la température 900°C et frittées à 1150°C. Les techniques de caractérisation qui ont été utilisées pour l'étude structurale et morphologique de notre matériau sont DRX, MEB et IR. L’analyse par diffraction aux rayons X a montré que toutes les compositions cristallisent dans la phase pérovskite et de structure tétragonale. La composition avec X1=0.03 correspond à la valeur maximale de la densité 5.6578 g/cm3. L’analyse infrarouge (IR) montre la présence d’une bande de vibration entre [602cm-1-618cm-1] caractéristique de la liaison métal-oxygène, pour la microscopie électronique à balayage la taille moyenne des grains diminue avec l’augmentation de la composition. . |
| Sommaire : |
Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale Introduction générale ................................................................................................................................ 1 Références bibloigraphiques .............................................................. 3 Chapitre I : Étude bibliographique I.1. Introduction .................................................................... 4 I.2. Définition de céramique ........................................................... 4 I.3. Propriétés générales des céramiques .............................................. 4 I.3.1. Liaisons chimiques ............................................................... 4 I.3.2. Microstructure .................................................................. 5 I.4. Propriétés physiques des céramiques .............................................. 5 I.4.1. La piézoélectricité ..........................................................6 I.4.2. La piézoélectricité et la symétrie ........................................... 6 I.4.3. Coefficients piézoélectriques ...................................................... 7 I.4.4. Applications des matériaux piézoélectriques ........................................ 7 I.4.5. La pyroélectricité .............................................................. 8 I.4.6. La ferroélectricité ......................................................... 8 I.4.7. La diélectricité ......................................................... 9 I.5. Description de la structure pérovskite ABO3 ................................... 9 I.5.1. Les pérovskites simples ................................................................. 11 I.5.2. Les pérovskites complexes ............................................ 11 I.6. Condition de stabilité de la structure pérovskite ................................... 11 I.6.1. Condition d’électro neutralité................................................... 11 I.6.2. Condition géométrique ........................................................ 11 I.6.3. Condition stœchiométrique .......................................................... 12 I.7. Matières premières des céramiques piézoélectriques ............................. 12 I.7.1. Carbonate de sodium Na2CO3 ........................................................... 12 I.7.2. Le dioxyde de Titane TiO2 ................................................................ 12 I.7.3. L’oxyde de zirconium ZrO2 .................................................................... 12 I.7.4. L’oxyde de Samarium Sm2O3 ..................................................................... 12 I.7.5. L’oxyde de Zinc ZnO ............................................................................. 13 I.7.6. L’oxyde de bismuth Bi2O3 ................................................................... 13 I.7.7. L'oxyde de Niobium Nb2O5 .................................................................. 13 I.8. Les pérovskites piézoélectriques sans plomb ........................................ 13 I.8.1. Produire sans plomb ........................................................................ 14 I.8.2. Toxicité et cout des éléments ........................................................... 14 I.8.3. Les grandes familles de composes sans plomb ............................................. 15 I.8.3.1. Les composés (Bi, Na/K) TiO3 ............................................................... 15 I.8.3.2. Le titanate de bismuth et de sodium Na0,5Bi0,5TiO3 (BNT) ............................. 16 I.8.3.3. Evolution de la symétrie cristalline de BNT avec la température ...................... 16 I.8.4. Influence de la stœchiométrie sur la structure et les propriétés de BNT ................. 17 I.8.5. Avantages et inconvénients de BNT .......................................................... 17 Références bibliographiques ...................................................... 18 Chapitre II : Techniques expérimentales II.1. Introduction ............................................................... 21 II.2. La méthode céramique ...................................................... 21 II.2.1. Les matières premières ................................................... 22 II.2.2. Mélange et broyage ........................................ 22 II.2.3. Calcination ................................................................. 23 II.2.4. Rebroyage ................................................................. 23 II.2.5. La mise en forme et le frittage ........................................... 24 II.3. Les méthodes de caractérisation .................................................. 26 II.3.1. La diffraction des Rayons X ......................................................... 26 II.3.1.1. L’appareillage .................................................................... 28 II.3.2. Spectrométrie Infrarouge FTIR (Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) .................. 28 II.3.3. Analyse par MEB .................................................................................. 29 II.3.3.1. Principe d’obtention des micrographes ............................................ 30 II.4. Mesure de la densité ............................................................ 31 Références bibliographies ........................................................... 32 Chapitre III : Caractérisation structurale et morphologique d’une solution solide BNT dopée III.1. Introduction ......................................................... 34 III.2. Synthèse ........................................................ 34 III.2.1. les produits de départ ............................................ 34 III.2.2. Préparation des échantillons ...................................... 36 III.2.2.1. Mélange et broyage ............................................... 36 III.2.2.2. Compactage ......................................................... 37 III.2.2.3. Calcination ....................................................... 37 III.2.2.4. Rebroyage ............................................................ 38 III.2.2.5. Mise en forme ............................................................. 38 III.2.2.6. Frittage ........................................................... 38 III.3. Résultats et discussions ...................................................... 38 III.3.1. Caractérisation des poudres NBSTZZN frittées ............................. 39 III.3.2. Evolution des paramètres de maille en fonction de la composition .......... 40 III.3.3. Etude morphologique des céramiques NBSTZZN ............................. 41 III.3.3.1. Densité ................................................................ 41 III.3.4. Analyse des phases par IR ................................................. 41 III.3.5. Microscopie électronique à balayage (MEB) .................................... 43 Références bibliographiques ....................................................... 45 Conclusion générale ............................................. 46 Annexe ..................................................... 47 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/410 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
