| Titre : | Propriétés structurales de phases : diélectrique, piézoélectrique et mécanique d’un nouveau matériau céramique à base d’oxydes |
| Auteurs : | Abdellatif Aouragh, 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, 2021 |
| Format : | 1 vol. (90 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Pérovskite / PZT / / DRX/ PZT-CMMN / MEB /Frittag |
| 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 sommes intéressés à l’étude du système ternaire PbxCa1-x[(Mn1/3,Nb2/3)0.06(Mg1/3,Nb2/3)0.06(Zr0.50,Ti0.50)0.88]O3 abrégé PZT-CMMN avec 0.98 ≤ x ≤ 0.95.Une substitution en site A été réalisée afin d’améliorer ses propriétés physiques. 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 : 1100°C, 1150°C, 1180°C, 1200°C et 1230°C successivement dans le but d’optimiser la température de frittages optimale dans laquelle la densité des échantillons est maximale et donc le produit est de meilleures qualités physiques. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées telles que : la microscopie électroniqueà balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX), l’analyse IR, et l’étude d’électrique |
| Sommaire : |
INTRODUCTION GÉNÉRALE…...........………………………….………...1 Références..……………………...……..…………………………………………………………3 Chapitre I: Généralités sur les céramiques PZT I.1. Introduction …………………………………………………………………………….……..4 I.2 matériaux céramiques……………………………………………………………………….....4 I.2.1 Définitions…………………………………………………………………………………...4 I.2.2 Propriétés générales des céramiques………………………………………………………...4 I.2.2.1 liaisons chimiques……………………………………………………………………….…4 I.2.2.2 microstructure……………………………………………………………………………...5 I.2.3 Propriétés physiques des céramiques……………………………………………………..….6 I.2.3.1 La diélectricité………………………………………………………………………….….7 I.2.3.2 La piézoélectricité …………………………………………………………………………7 I.2.3.3 La pyroélectricité………………………………………………………………………..…8 I.2.3.4 Ferroélectriques……………………………………………………………………………9 I.3 Les matériaux de La structure pérovskite…………………………..………………………….9 I.3.1 présentation de la structure pérovskite…………………………………………………….…9 I.3.2 Taux d’accueil………………………………………………………………………………11 I.3.3. Conditions de stabilité structurale de la pérovskite………………………………………..11 I.3.3.1 Condition d'électroneutralité……………………………………………………………...11 I.3.3.2 Condition Stœchiométrique……………………...……………………………………….12 I.3.3.3 Condition Géométrique…………………………………………………………………...12 I.3.4 Rappel des structures des phases cristallines (système PZT)………………………….…..13 I.3.4.1 Structure Tétragonale……………………………………………………………………..13 I.3.4.2 Structure Rhomboédrique………………………………………………………………...13 I.3.4.3 Structure cubique………………………………………………………………………....13 I.4 Le PZT ou Zirconate Titanate de Plomb.…………………………………………………….14 I.4.1 Introduction……………………………………………...………………………………….14 I.4.2 La structure microscopique…………………………………………………………………14 I.4.3 Solution solide de PZT………………………………………..……………………….……15 I.4.4 Température de Curie et transition de phase………………………………………………..15 I.4.5 Le cycle d’hystérésis………………………………………………………………………..15 I.4.6 Diagramme des phases de la solution solide PZT ………………………………………….16 I.4.7 Réaction chimique de formation PZT ………………………………………………………18 I.4.8 Le dopage dans les céramiques de PZT……………………………………………………..19 I.4.9 Applications des céramiques piézoélectriques ……………………………………………20 Conclusion……………………………………………………………………………………….21 Références……......………………………………………………………………………………22 Chapitre II : Techniques expérimentales II.1 Introduction………………………………………………………………………………….26 II.2 Méthodes des préparations ………………………………………………………………….26 II.2.1 La méthode céramique …………………………………………………………………….26 II.3 Procédure expérimentale ……………………………………………….……….…………..27 II.3.1 Produits de départ…………………………………………………………….……………27 II.3.1.1 Les produits de base……………………………………………………………………...27 II.3.1.2 Les dopants……………..………………………………………………….………...…..28 II.3.2 Elaboration………………………………………………………………………………...30 II.3.2.1. Pesée et agitation…………………...………………………………………………...…32 II.3.2.2. Etuvage……………………………………………………………………………….....32 II.3.2.3. Broyage………………………………………………………………………………....33 II.3.2.4. La mise en forme ……………………………………………………………………….33 II.3.2.5 Calcination……………………………………………….……………………………...33 II.3.2.6 Rebroyage………………………………………………………………………………..34 II.3.2.7 La mise en forme………………………………………………………………………...34 II.3.2.8 Frittage…………………………………………………………………………………...35 II.4. Techniques expérimentales de caractérisation des céramiques PZT ……………………….37 II.4.1 La densité…………………………………………………………………………………..37 II.4.2 La porosité…………………………………………………………………………………38 II.4.3 Technique de diffraction des rayons X sur poudres (DRX)………………………………..38 II.4.4. Spectroscopie infrarouge (IR)…… ……………………… ………………………….…..39 II.4.5. Microscopie électronique à balayage (MEB)……………………………… ………..…...41 II.5- Caractérisations physiques………………………………………………………………….42 II.5.1 Argentage………………………………………………………………………………….42 II.5-2 Mesures diélectriques………………………………….…………………………………..42 II.5-2-1 Mesure de la permittivité diélectrique (εr)………………………………………………42 II.5-2-1-1 Mesure indirecte (Pont de Schering)………………………………………………….42 II.5-2-1-2 Mesure directe : LCR mètre…………………………………………………………..43 II.5-2-1-3 Mesure de l’angle de perte tgδ (facteur de dissipation)……………………………….45 II.5-2-1-4 Mesure de la résistivité (ρ) et la conductibilité électrique…………………………..46 II.5-3 Mesure des propriétés piézoélectriques……………………………………………….….47 Conclusion……………………………………………………………………………………….47 Références……………...……………………………………………………………………..…48 Chapitre III : Etude structurale et morphologique de la solution solide PZT-CMMN III.1 Introduction…………………………………………..………………………………….….51 III.2 Synthèse……………………………………………………………………………….....…51 III.3 Etude des critères de stabilité de la structure pérovskite…………………………………….51 III.3.1 Condition d’électroneutralité………………………………………………………….…..52 III.3.2 Condition Stœchiométrique……………………………………………………………….52 III.3.3 Condition géométrique……………………………………………………………………53 III.4 Résultats et discussions……………………………………………………………………..54 III.4.1 Etude morphologique des céramiques PZT-CMMN ………………………………….…54 III.4.1.1 la densité…………………………………………………………………….…………..54 III.4.1.2 La porosité………………………………………………………………………………55 III.4.2.Techniques de caractérisation………………………………………………………….....57 III.4.2.1. Caractérisation structurale par DRX………………..………….………………………57 III.4.2.2. Caractérisation structurale par IR………………………………………….……….…..67 III.4.2.3. Caractérisation microstructure par MEB……………………………………..…..……69 Conclusion……………………………………………………………………………………….70 Références ……….………………………………………………………………………………72 Chapitre IV : étude diélectrique de la solution solide PZT-CMMN IV. Etude des caractéristiques diélectriques.……………………………………………………..74 IV.1 Mesure de la constante diélectrique…………………………………………….…………...74 IV.2 L’angle des pertes diélectriques tgδ (facteur de dissipation)……… ……………………….78 IV.3. La résistivité (ρ) et la conductibilité électrique (γ)…………………………... ……….……82 IV.4 La rigidité électrique………………………………………………………………………..83 Conclusion……………………………………………………………………………………….84 Références ….……………………………………………………………………………………85 Conclusion générale……………...…………………………………………………….…87 Résumé |
| Type de document : | Thése doctorat |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/5464/1/Doctorat%20aouragh%20abdellatif.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/84 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
