| Titre : | Etude structurale d’une solution solide de type BCZT |
| Auteurs : | Boutheina Meriem Berbeche, Auteur ; Sana Dadda, Auteur ; Malika Abba , 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, 2021 |
| Format : | 1 vol. (90p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Céramique, BZT, BCZT, frittage |
| Résumé : |
Ce travail constitue une contribution pour développer de nouveaux matériaux sans plomb possédant des propriétés comparables à celles de PZT, pour résoudre les problèmes liés à la toxicité du plomb sur la santé publique et d’environnement. Il s’agit ici d’élaborer des matériaux céramiques de type Ba (???????) abrégé BZT de structure pérovskite ABO3.Ils possèdent de bonnes caractéristiques piézoélectriques, diélectriques et ferroélectriques. Ce qui appliqué leur rôle important dans le domaine des matériaux adaptatifs. L’objectif principale de ce travail consiste à l’élaboration, l’étude structurale et morphologique de la solution solide de formule avec (x = 0,0.20, 0.40, 0.60, 0.80 et 1).Ces céramiques sont élaborées par voie solide.Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à différentes température : 1100°C, 1200°C et 1280°C, successivement dans le but d’optimiser la température de formation de la solution solidede formule. Nous présentons la préparation et les différentes étapes de formation de la solution solide, Puis nous détaillerons les différentes techniques d'analyse a appliquées à ce composé pour l’étude structurale, nous commencerons d'abord par la diffraction des rayons x, en Suitel’analyse IR, la microscopie électronique à balayage (MEB) etUV-visible. Ces études nous aide à d'accumuler le maximum d'information sur ces matériaux, dans la quellel’analyse par DRX des échantillons frittées à 1280°C montre la formation des phases pures de structure pérovskite .L’analyse par infrarouge (IR) montre la présence d’une bande de vibration entre [450 - 650] caractéristique de la liaison métal-oxygène, alors que l’étude morphologique des compositions par MEB a montré que les matériaux sont bien denses grâce aux mécanismes de diffusion de la matière au cours du frittage et la présence d’une porosité inter granulaire faible notant que la taille moyenne des grains des échantillons, varie entre 0,8 µm et 7 µm. |
| Sommaire : |
Liste des figures. Liste des Tableaux. Liste des Abréviations. Introduction générale…………………………………………………………………….. 01 Références bibliographique …………………………………………………………....... 03 Chapitre I : les céramique de types PZT Sans plomb I.1 Introduction……………………………………………………..……………………………..………. 05 I.2 Matériaux céramique……………………………………….……………………………..……… 05 I.2.1.Historique………..………………………………..…..………………………………………. 05 I.2.2. Définitions ……………….…………………………………………………………….......... 06 I.3.Les différents types de céramiques…………………..…..………………………………..…… 06 I.3.1. Les céramiques traditionnelles………….………………………………….………..…… 06 I.3.2. Les céramiques techniques …………………...………………………………………..… 06 I.3.2.1. Les différentes familles des céramiques techniques………...……………...….. 07 I.3.3 Les céramiques naturelles…….………………………………………………………… 07 I.4. Propriétés des céramiques…..……………………………………………………………………. 09 I.4.1.Liaison chimique ……………………………...…………………………………………….. 09 I.4.2.Microstructure…………………...…………………………………………………………… 10 I.5.Propriétés physiques des céramiques……………...….………………………………………… 10 I .5.1. La piézoélectricité ………………………………………………………………………… 10 I.5.2.La Ferroélectricité ……...…………………………………………………………………… 11 I.5.3. La pyroélectricité …………………………………………………………………………... 12 I.6. Description de la structure pérovskite……..………...………………………………………… 12 I.6.1. Les pérovskites simples ………...………………………………………………………… 14 I.6.2. Les pérovskites complexes………...……………………………………………………... 14 I.6.3. Taux d’accueil………………………………………………..……………………………… 15 I.7.Types des pérovskites …………………………………………………………………………….. 15 I.7.1.Pérovskite Tétragonale…………..…………………………………………………………. 15 I.7.2.Pérovskite Rhomboédrique …………………….………………………………………… 15 I.7.3.Pérovskite Orthorhombique ……………………………………………………………… 16 I.7.4.Pérovskite monoclinique et triclinique………………………..………………………… 16 I.8. Polymorphisme …………………………………………………..………………………………... 16 I.9. Condition de stabilité de la phase pérovskite…………………..……………………………. 17 I.9.1. Condition d’électro neutralité……..……………………………..……………………… 17 I.9.2.Condition Stœchiométrique…………………………..…………………………………… 17 I.9.3. Condition Géométrique ………………………………...………………………………… 17 I.10. Généralités sur les céramiques de type BCZT……………….…………………………….. 18 I.10.1. Titanate de baryum BaTiO3…………………………………...………………………… 18 I.10.2. Zirconate de baryum BaZrO3………...…………………….…………………………… 19 I.10.3. Zircon titanate de baryum Ba (???????) ………………….…..………………… 19 I.10.4. La solution solide BCZT……………………………………….………………………... 19 I.11. Les effets néfastes du Plomb sur l’homme et l’environnement………..……………….. 20 Références bibliographiques…………………………………………………...………………………. 22 Chapitre II : Méthode de synthèse et de caractérisation II .1. Introduction…………………………………………………............................................................. 27 II.2. Synthèse par la voie solide …………………………………….……………............................... 27 II.2.1.Elaboration des céramiques …………...……………………………………............................ 27 II.3 Procédure expérimentale ……...…………………………………………..................................... 29 II.3.1.Précurseurs utilisés ………………………………………………............................................... 29 II.3.1.1. Dioxyde de titane TiO2…….………………………………………............................... 29 II.3.1.2. Dioxyde de zirconium ZrO2…...………………………………………........................ 29 II.3.1.3. Carbonate de calciumCaCO3……………………………………………...................... 29 II.3.1.4. Carbonate de baryum Ba? ……………………………….…………….................... 30 II.3.2.Préparation des poudres …………………………………………….................................. 31 II.3.2.1.Matière première ……..……………………………………............................................. 31 II.3.2.2. Mélange et Broyage …………...………………………………..................................... 31 II.3.2.3.Le chamottage ……………………………………………................................................. 32 II.3.2.4. Second broyage ……………………………………………............................................. 33 II.3.2.5. Misse en forme …..………………………………………................................................ 34 II.3.2.6. Le frittage …………………………………………............................................................ 35 II.4.Techniques de caractérisation………………………………………………….............................. 36 II.4.1.Diffraction des rayons X …………………………………………………................................ 37 II.4.2.Microscopie Électronique à Balayage (MEB) ……………………………………………. 39 II.4.3.Spectroscopie infrarouge …………………………………………………................................ 41 II.4.4.Spectroscopie UV-Visible…...……………………………………………............................... 43 II.4.4.1. Coefficient d’absorption …………………………………………................................. 44 II.4.4.2. Détermination de la largeur de la bande interdite (Eg) ……….………………… 44 II.5.Caractérisation morphologique du matériau ………………………………………………….. 45 II.5.1.La Densité ………..………………………………………........................................................... 45 II.5.2. La porosité (P) ……………………………………………................................................... 46 Références bibliographiques…………………………………………………........................................ 47 Chapitre III : Etude structurale et morphologique de la solution III.1 Introduction………………………………………………….............................................................. 50 III.2. Compositions choisi pour cette étude…………………………………………………............. 50 III .3. Méthode de préparation des compositions………………………………………………….. 51 III.4. Résultats et discussion…………………………………………………........................................ 56 III.4.1. Caractérisation par DRX de la solution solide BaCa??(Ti".$"Zr".'")O ............... 56 III.4.2. Etude morphologique du système BaCa??(Zr".$"Ti".'")O ..................................... 60 III.4.3. caractérisation par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier « IRTF » 61 III. 4. 4. Caractérisation par la microscopie électronique à balyage (MEB) .......................... 62 III.4.5. Caractérisation par Spectrométrie UV-Visible …………...…………………………….. 66 Références bibliographiques…………………………………………………........................................ 70 Conclusion générale…………………………………………………...................................................... 72 Annexe…………………………………………………............................................. 75 Résumé………………………………………………………………………………………………...……. 90 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/498 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
