Evolution thermique de céramiques issues de polymères à base Si, C, N, O, H.

par Osmin Delverdier

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Marc Monthioux.

Soutenue en 1991

à Pau .


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  • Résumé

    Des céramiques appartenant aux systèmes Si-C, Si-C-N, Si-C-O et Si-C-N-O ont été traitées thermiquement à diverses températures entre 850 et 1800c. La structure, la micro et la nanotexture des différents échantillons ont été déterminées et reliées à l'évolution de diverses propriétés (électriques et mécaniques). Les variables sont à la fois intrinsèques (proportion de carbone et d'azote, architecture du polymère de départ) et extrinsèques (vitesse de chauffe, atmosphère de pyrolyse, réticulation par l'oxygène, ajout de catalyseurs). Quel que soit le système étudié on a montré que: 1) l'architecture du polymère influe directement sur celle de la céramique; 2) la céramique porte dès le stade amorphe la structure préfigurant son état de cristallisation ultime (SiC ou Si#3N#4); 3) toutes les céramiques contenant au moins Si et C présentent toujours une phase carbone libre, dont l'apparition précède celle des premiers cristaux qui sont toujours du SiC; 4) l'hydrogène est un élément constitutif important malgré sa faible proportion massique et sa disparition relativement précoce. Il apparaît directement reliable au carbone libre aromatique, dont il sature momentanément les atomes périphériques; 5) tout hétéroatome réticulant (O,N) est bénéfique dans un premier temps et nuisible dans un deuxième temps vis-a-vis de la stabilité thermique du matériau; 6) au contraire, l'excès de carbone libre est toujours favorable, car il freine la croissance cristalline, voire la nucléation. Ceci s'opère toujours par le même processus : à partir d'entités élémentaires nanométriques se développe un réseau d'empilements carbonés interconnectés formant des cages plus ou moins incomplètes autour de cristaux de SiC ou de phase amorphe; 7) toutes les céramiques connaîssent deux régimes de croissance cristalline successifs, le dernier étant toujours une croissance rapide par coalescence par chocs intergranulaires.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 p.)

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  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : USG 10819
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