| Titre : | Etude morphologique et structurale des céramiques de type KNN |
| Auteurs : | SOUICI MERIEM, Auteur ; MOULATI DOUNIA, Auteur ; Abdelhek MEKLID, 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, 2022 |
| Format : | 1 vol. (76 p.) |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
L’objectif principal de ce travail repose sur la synthèse, la caractérisation structurale et morphologique d’un nouveau matériau en céramique de type KNN et de structure pérovskite ABO3. Une série de compositions de formule générale (K0.5Na0.5)1-x La X (Nb0.85Zn0.1Sb0.05) dopée par La où x = 0 et 2 %. 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 ,1080°C ,1120°C, 1150°C successivement dans le but d’optimiser la température de frittage où la densité des échantillons est maximale et donc le produit est de meilleures qualités physiques. Cette étude nous a permis de dégager un certain nombre de résultats : La température de frittage optimale est de 1120°C (densité maximale) de 7,01 g/cm3. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées telles que : la microscopie électronique à balayage (MEB) pour la morphologie (forme), la diffraction des rayons X (DRX) pour la caractérisation structurale et l’analyse spectroscopique (IRTF). |
| Sommaire : |
Liste des figures…………………………………………………………………….I Liste des tableaux………………………………………………………………… III Introduction général………………………………………………………………..01 Référence…………………………………………………………………………..03 Chapitre I : Généralités sur les martiaux céramique I.1. Introduction ..................04 I.2. Différents types de matériaux ………………………………………………… 04 I.3. Les céramiques………………………………………………………………….05 I.3.1. Définitions …………………………………………………………...............05 I.3.2. Propriétés générales des céramique ………………………………………….05 I.3.2.1. Liaisons chimiques ……………………………………………………........05 I.3.2.2.La microstructure…………………………………………………………….06 I.3.3. Propriétés physiques des céramiques………………………………………….07 I.3.3.1. La d’électricité ……………………………………………………………...07 I.3.3.2. L’effet piézoélectrique………………………………………………………07 I.3.3.3. Relations entre symétrie cristalline et piézoélectricité………………………09 I.3.3.4. La Pyroélectricité …………………………………………………………...11 I.3.3.5. La ferroélectricité……………………………………………………………12 I.3.3.6. La paraélectricité…………………………………………………………….12 I.3.4. Coefficients piézoélectriques …………………………………………………13 I.4. Applications des matériaux piézoélectriques……………………………………13 I.5. Les matériaux ferroélectriques…………………………………………………..14 I.5.1. Définition ……………………………………………………………………..14 I.5.2. Les ferroélectriques classiques et relaxeurs……………………………………15 I.5.2.1. Les Ferroélectriques classiques................15 I.5.2.2. Les ferroélectriques relaxeurs………………………………………………..15 I.5.3. Caractérisation des matériaux ferroélectriques…………………………………15 I.6. Les céramiques ferroélectriques de type pérovskite……………………………...16 I.7. Description de la structure pérovskite ……………………………………..16 I.7.1. Les pérovskites simples…………………………………………………………17 I.7.2. Les pérovskites complexes……………………………………………………...17 I.7.2. Conditions de stabilité de la structure pérovskite ……………………………...19 I.7.2.1. Condition géométrique………………………………………………………..19 I.7.2.2. Condition d’électro-neutralité………………………………………………...19 I.7.2.3. Condition stoechiométrique …………………………………………………..20 I.8. Propriétés des matériaux pérovskites …………………………………………….20 I.8.1. Le vieillissement………………………………………………………………...20 I.9. Classification des céramiques piézoélectriques…………………………………...21 I.9.1. Les matériaux piézoélectriques avec plomb ……………………………………21 I.9.1.1. Solution solide de PZT………………………………………………………..21 I.9.1.2. Diagramme des phases de la solution solide PZT……………………………..21 I.9.1.3.Les avantages et les inconvénients des céramiques PZT……………………....23 I.9.2. Les matériaux piézoélectriques sans plomb …………………………………….24 I.9.2.1. Le titanate de bismuth et de sodium (BNT) ………………………………….25 I.9.2.1.1. Avantages et inconvénients de BNT………………………………………..25 I.9.2.2. Les matériaux à base de Potassium ; le KNN et ses dérivés………………….25 Référence bibliographique…………………………………………………………….29 Chapitre II : Techniques expérimentales II.1. Introduction…………………………………………………………………… 34 II.2. La méthode céramique………………………………………………………… 35 II.3. Procedure experimental ...................…………………………………………....36 II.3.1.Les Produits de départ…………...………………………………………….... 36 II.3.1.1. Les oxydes et les carbonates de bases……………………………………... 36 II.3.1.2. Les dopants……………………………………………………………….... 37 II.3.2.Elaboration..........................39 II.3.2.1. Préparation de la céramique………………………………………………... 39 II.3.2.2. Pesée et agitation …………………………………………………………...41 II.3.2.3. Etuvage…………………………………………………………………...... .41 II.3.2.4. Broyage…………………………………………………………………….. 42 II.3.2.5. Calcination………………………………………………………………… .43 II.3.2.6. Rebroyage…………………………………………………………………... 43 II.3.2.7. La mise en forme………………………………………………………….. ..44 II.3.2.8. Le frittage…………………………………………………………………... 44 II.4. Caractérisation morphologique des céramiques …………………………….......46 II.4.1. Densité (d)……......................………………………………………………. ...46 II.4.2. Porosité (P)………………….............………………………………………. ...46 II.5. Microscopie Electronique à Balayage (MEB) .........……...………………….......47 II.5.1. Principe de fonctionnement........................…………………………………… 47 II.6. Analyse de la structure cristalline par diffraction des Rayons X.......................... 48 II.7. Analyse par Spectroscopie infrarouge (IR) …………….................…………..... 50 II.7.1. Principe de l'analyse…. .....................................................…………………….50 II.7.2. Dispositif expérimental…………………………………………………………50 Référence bibliographique ………………………………………………………….....52 Chapitre III : Etude structural de la solution solide KNN III.1. Introduction…………………………………………………………………..55 III.2. Synthèse et caractérisation de la solution solide …………………………….. 56 III.2. 1. Synthèse de la poudre solution solide KNN............................................... ..56 III.3. Etude des critères de stabilité de la structure pérovskite……...……..………..56 III.3.1. Condition d’électroneutralité ………...…………………………………….57 III.3.2. Condition Stoechiométrique..........58 III.3.3. Condition géométrique...................58 III.4.Résultats et discussions..................59 III.4.1.Etude morphologique des céramiques KNN............59 III.4.1.1. La densité………………………………………………59 III.4.1.2. La porosité…………………………………………………………………62 III.4.2. Caractérisation structurale des céramiques PZT-FZS……………………….64 III.4.2.1. Analyse par diffraction des rayons X……………………………………...64 III.4.2.2. Analyse des phases par spectrométrie infrarouge (IR)………………….... 70 III.4.2.3. La microscopie électronique à balayage (MEB)..............………………….71 Références bibliographiques……………………………………………………….....73 Conclusion générale………………………………………………………………….76 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/557 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Empruntable |
