Mise au point d'une installation pilote de synthese de poudre de bore elementaire par reduction de bcl#3 a l'aide de l'hydrogene dans un reacteur a plasma thermique inductif haute frequence

par CHRISTOPHE PERRAIS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jacques Amouroux.

Soutenue en 1991

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Une installation pilote de synthese de poudre de bore elementaire par reduction de bcl#3 a l'aide de l'hydrogene dans un plasma inductif haute frequence a ete developpee. La reaction mise en jeu est la suivante: bcl#3+3/2h#2b(s)+3hcl. Le produit obtenu est une poudre marron/noire, non pyrophorique, d'un melange de bore amorphe et de bore -rhomboedrique. La purete est elevee, mais il reste du chlore apres le procede, qui doit etre elimine par un post-traitement thermique. La morphologie et la structure des particules dependent des conditions operatoires: la taille moyenne varie de 0,05 a 1 m et la surface specifique de 5 a 50 m#2/g. Les rendements sont proches des rendements thermodynamiques, ce qui permet de definir un point de fonctionnement pour lequel le rendement moyen est de 65% pour une productivite de 100g/h environ. Du bore tres pur (cl<10ppm) de densite theorique (2,34) a ainsi ete obtenu par pressage isostatique suivant un cycle cip-hip. L'analyse du fonctionnement du reacteur, de la thermodynamique des reactions et de l'emission spectroscopique du plasma montre que le bcl et h sont les especes reactives preponderantes. C'est pourquoi un mecanisme reactionnel a ete propose mettant en jeu les deux etapes elementaires suivantes: 1) nucleation bcl+hb(s)+hcl, 2) croissance bcl+bn(s)bn+1(s)+cl. Cependant, le spectre rotationnel de la molecule bh a tres nettement ete mis en evidence dans le plasma et un certain nombre de raies d'emission pouvant appartenir a des especes polyatomiques ont ete detectees. C'est pourquoi, un mecanisme plus complexe faisant intervenir ces composes pourrait etre a l'origine de la formation des particules de bore solide

  • Titre traduit

    Study of a pilot plant process for the synthesis of boron powder by hydrogen reduction of bcl#3 in a radio frequency plasma reactor


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  • Annexes : 144 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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