Caracterisation par resonance magnetique nucleaire de materiaux ceramiques a base de carbure ou carbonitrure de silicium obtenus par voie polymerique

par CORINE GERARDIN et Jacques Livage

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Francis Taulelle.

Soutenue en 1991

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Des materiaux ceramiques a base de carbure ou carbonitrure de silicium obtenus par voie polymerique ont ete caracterises par resonance magnetique nucleaire. Les noyaux #1h, #1#3c, #1#4n, #1#5n et #2#9si ont ete utilises. Diverses methodes rmn en solution et a l'etat solide ont ete mises en uvre pour caracteriser les polymeres lineaires ou reticules, les ceramiques amorphes ou cristallisees. Les environnements locaux ont ete identifies par une approche a la fois experimentale (combinaison de techniques rmn) et theorique: des correlations entre deplacements chimiques rmn et charges partielles ont permis d'etablir les deplacements chimiques jusqu'ici inconnus des sites sic#xn#4##x dans des ceramiques. La quantification des sites, par decomposition des spectres rmn, a permis de determiner les taux de reticulation associes aux atomes si, c ou n pour les polymeres et les pyrolysats. Les phases siliciees (carbure, nitrure ou carbonitrure de silicium) ont ete caracterisees de facon quantitative. Des correlations entre les repartitions de sites determinees par rmn et les analyses elementaires conduisent a la determination du taux de carbone libre ainsi qu'au rapport h/c libre. Ce rapport caracterise la structure et le degre d'association des plans aromatiques du carbone libre. La teneur en atomes d'hydrogene a ete determinee par rmn #1h statique a l'etat solide. La formation de carbure de silicium a partir de differents polycarbosilanes a ete etudiee. Il semble que la structure du precurseur determine l'avancement de la ceramisation. Aussi, la reticulation au niveau des atomes de carbone parait etre le facteur determinant de la formation du reseau. Des polycarbosilazanes, precurseurs de carbonitrure de silicium, ont ete caracterises: leur structure prefigure celle de la ceramique (enchainements si-c-si-n- mis en evidence). La pyrolyse conduit a une ceramique constituee essentiellement de carbure et carbonitrure de silicium, avec moins de 3% de carbone libre. La pyrolyse de polyvinylsilazanes en carbonitrure de silicium a ete etudiee. Les groupes vinyles se transforment essentiellement par polymerisation, en enchainements -(ch#2)#n-, puis en sites de carbone aromatiques. Le rapport h/c libre varie de 2 a 500#c a 0,04 a 1400#c dans une phase carbonee abondante. Le materiau est constitue a 1400#c de nitrure de silicium (30%), de carbonitrure de silicium (26%) et de carbone libre (44%)

  • Titre traduit

    Characterization by nuclear magnetic resonance of ceramic materials such as silicon carbide and silicon carbonitride prepared by polymeric route


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  • Annexes : 270 REF

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1991
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