| Titre : | Synthèse et caractérisation d’un nouveau matériau sans plomb |
| Auteurs : | Souad Hattna, Auteur ; Chaima Hachani, 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, 2020 |
| Format : | 1 vol. (69 p.) / couv. ill. en coul. / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | IR,MEB BNT,méthode céramique,méthode Molten Salt |
| Résumé : |
L’intérêt de notre travail, a porté sur l’étude de la synthèse et la caractérisation de la solution solide detype)BNCTZNZ(de structure pérovskite ABO3. Ces céramiques sont préparées par deux méthodes (voie solide et Molten Salt). Un traitement thermique a été appliqué sur notre échantillon à 900C° et frittées à 1100C°. Nous détaillerons les différentes techniques d’analyse appliquées à ce matériau, nous commencerons d'abord par la spectroscopie IRTF ensuite la microscopie électronique à balayage. Ces études nous aide à d'accumuler le maximum d'information sur ces matériaux. L’échantillon préparé par la méthode céramique et fritté à T=1100C° la valeur maximale de la densité5.8489*10ˆ6g/m3, et l’autre qui est préparé par la méthode Molten Salt à la même température la densité 5.6794*10ˆ6g/m3.L’analyse infrarouge (IR) montre la présence de deux bandes de vibrations caractéristiques de la liaison métal-oxygène, pour la microscopie électronique à balayage la taille moyenne des grains décroit pour la composition synthétisée avec la méthode Molten Salt par rapport à la méthode céramique. |
| Sommaire : |
Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Introduction générale……………………………………………………………………... …...1 Références bibliographiques……………………………………………………………... .…..2 Chapitre I Etude bibliographique I. Introduction…………………………………………………………………………….. …...3 II. Les céramiques………………………………………………………………………...........3 II.1. Définitions……………………………………………………………………………...3 II.2. Propriétés générales des céramiques…………………………………………………...4 a) Liaison et Structure……………………………………………………………….....4 b) Microstructure et propriétés…………………………………………………… …...4 II.3. Propriétés Physiques …………………………………………………………….........5 a)La di-électricité……………………………………………………………….. …...5 1. Les diélectriques idéaux…………………………………………………………...6 2. Les diélectriques réels………………………………………………………... …...6 b) La Piézoélectricité……………………………………………………………... …...7 1. Définition.................................................................................................................7 2. La piézoélectricité et la symétrie…………………………………………….........8 3. Dispositifs piézoélectriques……………………………………………….............9 4. Classification des matériaux piézoélectriques……………………………….......10 5. Origine de la piézo-électricité……………………………………………….......10 c) La pyroélectricité…………………………………………………………………..11 d) La ferroélectricité………………………………………………………………….12 e) L'élasticité……………………………………………………………………… ….12 II.4.Domaine d’application des céramiques piézoélectriques……………………….... ….12 III. Les solutions solides………………………………………………………………….. ….13 III.1. Définition……………………………………………………………………….... ….13 III.2. Types des solutions solides……………………………………………………..........13 III.2.1. La substitution………………………………………………………………...14 III.2.2. L'insertion ………………………………………………………………….....14 III.3. Les conditions de formation d’une solution solide……………………………..... ….14 a) Règles empiriques de HUME-ROTHERY…………………………………….. ….14 b) Règle des 15%..........................................................................................................14 IV. Généralités sur la structure pérovskite……………………………………………………15 IV.1. Description de la structure pérovskite………………………………………………15 IV.1.1. Les pérovskites simples ……………………………………………………...16 IV.1.2. Les pérovskites complexes …………………………………………………...17 IV.2. Condition de stabilité de la structure pérovskite ……………………………………18 IV.2.1. Facteur de tolérance t (Goldschmidt)…………………………………………18 IV.2.2. Ionicité des liaisons anions-cations…………………………………………...20 IV.2.3. Critère d’électro-neutralité……………………………………………………20 IV.3. Défauts dans la structure pérovskite………………………………………………...20 V. Les zircono-titanate de plomb(PZT)…………………………………………………... ….21 V.1. Définition…………………………………………………………………………. ….21 V.2. Les avantages et les inconvénients des céramiques PZT………………………..........21 VI. Les matériaux piézoélectriques sans plomb………………………………………….. ….21 VII. Le titanate de bismuth et de sodium Na0,5Bi0,5TiO3 (BNT)…………………………. ….22 VII.1. Historique…………………………………………………………………………..22 VII.2. Structure……………………………………………………………………………22 VII.3. Evolution de la structure cristalline du BNT en fonction de la température……….23 VII.4. Influence de la composition……………………………………………………….24 VII.5. Inconvénients de BNT…………………………………………………………….24 Chapitre II Les techniques de synthèses et caractérisations I. Introduction…………………………………………………………………………….. ....25 II. Les Réactifs……………………………………………………………………………….25 1. Les oxydes et carbonates de bases……………………………………………………...25 2. Les dopants……………………………………………………………………………..28 3. Les catalyseurs……………………………………………………………………….29 III. Synthèse des poudres…………………………………………………………………….30 1. Synthèse des céramiques par voie solide .................................................................... . .30 a) Matière premier et Pesée………………………………………………………. ....31 b) Mélange et broyage……………………………………………………………. . ..32 c) Etuvage…………………………………………………………………………….33 d) Calcination (chamottage)……………………………………………………….....33 e)Rebroyage ............................................................................................................ . .36 f) La mise en forme…………………………………………………….................. ....36 g) Frittage………………………………………………………………….................37 2. La méthode de Molten Salt (Sel fondu) MSS………………………………............. 39 i.Introduction................................................................................................................39 ii. Le déroulement de la synthèse……………………………………………........ ....40 iii. Le but important d'employer la synthèse de sel fondue………………………. .. 41 iv. Le rôle des sels fondus............................................................................................41 v. Les étapes de formation de particules de produit...................................................41 vi. Les avantages..........................................................................................................42 IV. Techniques de caractérisation............................................................................................42 1. Analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier FTIR..........................42 2. L’analyse par microscopie électronique à balayage (MEB)...........................................45 3. Mesure de la densité (d)..................................................................................................48 Chapitre 3 Résultats expérimentaux et interprétations I. Introduction…………………………………………………………………………….. ....50 II. Méthodes de synthèse des poudres céramiques……………………………………….. ....50 II.1. Synthèse par voie solide………………………………………………………...........51 II.2. Synthèse par la méthode Molten Salt…………………………………………...........54 III. Techniques de caractérisations …………………………………………………..............56 III.1.Etude morphologique des céramiques BNT…………………………………............56 III.1.1.Densité...............................................................................................................56 III.2. Analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier (FTIR)……...........57 III.3. Étude de la morphologie externe par microscopie électronique à balayage MEB.....58 III.3.1. Analyse de la surface par MEB………………………………………….. ....58 Conclusion générale Conclusion générale.................................................................................................................60 Références bibliographique Références bibliographique......................................................................................................61 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/426 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
