| Titre : | Effet de dopage par le potassium (K) sur un matériau céramique sans plomb Jury : |
| Auteurs : | Ismahan Dahoui, Auteur ; Nour elhouda Mebarki, 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. (61 p.) / couv. ill. en coul. / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | BNT,BNKTZZN,méthode céramique,IR,MEB. |
| 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 potassium (K) sur les propriétés structurales et morphologiques dans un matériau de type BNT dopée et de structure pérovskite AB , ( [( ( ] abrégé BNKTZZN avec x=0.00, x=0.02. 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 : 1050°C ,1100°C ,1150°C successivement dans le but d’optimiser la température de frittage optimale ou la densité des échantillons est maximale et donc le produit est de meilleur qualité physique. Les techniques de caractérisation qui ont été utilisées pour l'étude structurale et morphologique de notre matériau sont MEB et IR. L’analyse par infrarouge (IR) montre la présence d’une bande de vibration entre [618 - 623 ] caractéristique de la liaison métal-oxygène confirme que le matériau obtenu est de structure pérovskite, pour l’étude morphologique des compositions par MEB montre que la taille moyenne des grains et le compactage augmentent avec l’augmentation de la composition. |
| Sommaire : |
Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Introduction générale Introduction générale ..............................................................................................................1 Références bibliographiques ................................................................................................3 Chapitre I : Étude bibliographique I .1. Introduction .....................................................................................................................4 I .2. Les céramiques ................................................................................................................4 I .2.1. Historique .................................................................................................................4 I .2.2. Définition..................................................................................................................5 I .3. Les différents types de céramiques ..................................................................................5 I .3.1. Les céramiques traditionnelles ..................................................................................5 I .3.2. Les céramiques techniques ........................................................................................6 I .3.2.1. Les differentes familles des ceramiques techniques .............................................6 I .4. Méthodes d’élaboration des ceramiques ...........................................................................8 I .4.1. Synthèse par la voie solide ........................................................................................8 I .4.1.1. Méthode céramique ............................................................................................8 I .4.2.Synthèse par voie liquide ou chimique .......................................................................9 I .4.2.1. Synthèse par voie hydrothermale ........................................................................9 I .4.2.2. Procédé sol - gel ............................................................................................... 10 I .5. Propriétés générales des céramiques .............................................................................. 11 I .5.1. Microstructure et propriétés .................................................................................... 11 I .5.2. Liaison chimique et Structure .................................................................................. 11 I.6. Propriétés physiques des céramiques .............................................................................. 12 I .6.1. La piézoélectricité ................................................................................................... 12 I .6.1.1. Origine et la symétrie de piézoélectricité .......................................................... 12 I .6.1.2. Définition ......................................................................................................... 12 I .6.1.3. Classification des matériaux piézoélectriques ................................................... 14 I .6.1.4. Applications des matériaux piézoélectriques ..................................................... 15 I .6.2. La ferroélectrique .................................................................................................... 16 I .6.3. Les diélectriques ..................................................................................................... 17 I .7. La structure pérovskite .................................................................................................. 18 I .7.1. Condition de stabilité de la structure pérovskite....................................................... 20 I .7.1.1. Condition d'électroneutralité ............................................................................. 20 I .7.1.2. Condition Stoechiométrique .............................................................................. 20 I .7.1.3. Condition Géométrique..................................................................................... 21 I .8. Les matériaux piézoélectriques (les zircono-titanates de plomb) .................................... 21 I .8.1. Structure des PZT ................................................................................................... 21 I .9. Les matériaux piézoélectriques sans Plomb ................................................................... 23 I .9.1. Les effets néfastes du Plomb sur l’homme ............................................................... 23 I .9.2. Le titanate de bismuth et de sodium (BNT) .................................... 24 I .9.3. Classification des dopants ....................................................................................... 24 I .9.4. Influence de la stoechiométrie sur la structure et les propriétés de BNT ................... 26 I .9.5. Avantages et inconvénients de BNT ........................................................................ 26 Références bibliographiques .............................................................................................. 27 Chapitre II : Techniques expérimentales II .1. Introduction.................................................................................................................. 30 II .2. La méthode céramique ................................................................................................. 30 II .3. Procédure expérimentale de synthèse ........................................................................... 31 II .3.1. Produits de départ .................................................................................................. 31 II .3.1.1. Les oxydes de base .......................................................................................... 31 II .3.1.2. Les produits de dopages .................................................................................. 33 II .3.2. Étapes d’élaboration de céramique ......................................................................... 36 II .3.2.1. Mélange et Broyage ........................................................................................ 36 II .3.2.2. Calcination ...................................................................................................... 36 II .3.2.3. Rebroyage ....................................................................................................... 37 II .3.2.4. Mise en forme ................................................................................................. 37 II .3.2.5. Le frittage........................................................................................................ 38 II .4. Caractérisation morphologiques des céramiques ........................................................... 40 II .4.1. La densité des céramiques (d) ................................................................................ 40 II .5. Les méthodes de caractérisation ................................................................................... 42 II .5.1. Spectrométrie Infrarouge FTIR (Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) ....... 42 II .5.1.1. Définition ........................................................................................................ 42 II .5.1.2. Principe de l’analyse ....................................................................................... 42 II .5.1.3. Appareillage .................................................................................................... 43 II .5.2. Analyse par Microscopie électronique à balayage (MEB) ...................................... 43 II .5.2.1. Définition ........................................................................................................ 43 II .5.2.2. Principe d’obtention des micrographes ............................................................ 44 II .5.2.3. Appareillage .................................................................................................... 45 Références bibliographiques .............................................................................................. 47 Chapitre III : Caractérisation structurale et morphologique d’une solution solide BNT dopée III.1. Introduction ................................................................................................................. 49 III.2. Synthèse des poudres ................................................................................................... 49 III.2.1. les produits de départ ............................................................................................. 49 III.2.2. Préparation des échantillons .................................................................................. 52 III.2.2.1. Mélange et broyage ......................................................................................... 52 III.2.2.2. Calcination ...................................................................................................... 53 III.2.2.3. Rebroyage ....................................................................................................... 54 III.2.2.4. Mise en forme ................................................................................................. 54 III.2.2.5. Frittage ........................................................................................................... 55 III.3. Résultats et discussions ................................................................................................ 56 III.3.1. Etude morphologique des céramiques .................................................................... 56 III.3.1.1. La densité ....................................................................................................... 56 III.3.2. Analyse des phases par IR ..................................................................................... 57 III.3.3. Analyse par Microscopie électronique à balayage (MEB) ..................................... 59 III.3.3.1. Etude microstructurale de BNKTZZN ............................................................. 59 Références bibliographiques .............................................................................................. 60 Conclusion générale Conclusion générale ............................................................................................................ 61 Annexe Résumé |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/434 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
