Synthese de poudres nanometriques a base de silicium, carbone et azote par couplage aerosol-laser et leurs caracterisations

par EMMANUEL MUSSET

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean Philibert.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Au cours de ces dernieres annees, un secteur de recherche s'est particulierement developpe, celui de la synthese de poudres ultrafines. Dans le domaine des materiaux ceramiques thermomecaniques, une attention particuliere s'est portee sur les nitrures, carbures et carbonitrures de silicium, avec comme objectif l'amelioration des proprietes mecaniques des materiaux. Recemment, les recherches ont conduit au developpement de nouvelles formes de ceramiques et a la creation de nouveaux concepts tels que les nanoceramiques. Dans ce travail, nous avons effectue l'etude de la synthese de poudres nanometriques composites de carbonitrure de silicium dans le but d'obtenir des ceramiques composites sic-si#3n#4 susceptibles de presenter des proprietes mecaniques ameliorees ou nouvelles. La synthese a ete menee par pyrolyse laser d'un aerosol genere par pulverisation ultrasonore a partir d'un precurseur organometallique: l'hexamethyldisilazane. Les phases generees lors de la reaction sont amorphes et leur composition chimique varie selon les conditions de synthese. Par des traitements thermiques sous atmosphere controlee, nous avons suivi la transformation de ces poudres vers le composite sic-si#3n#4 qui constitue la ceramique proprement dite. Differents moyens d'analyses ont ete utilises pour determiner la microstructure et les caracteristiques physico-chimiques des produits aux differentes temperatures de traitement. Nous avons mis en evidence l'existence d'une composition particuliere des poudres pour laquelle la transformation de phase amorphecristallin est retardee et autour de laquelle s'effectue une evolution brutale vers un composite forme majoritairement de carbure ou de nitrure de silicium. L'etude de la microstructure a montre que le materiau amorphe ne peut pas etre considere comme un simple melange de phase sic et si#3n#4 mais qu'il est constitue d'une structure complexe composee de tetraedres mixtes sic#4#-#xn#y. Sous l'effet des traitements thermiques, l'evolution dependra de nombreux facteurs: nature des tetraedres, quantite et repartition du carbone libre, atmosphere de traitement etc. Une interpretation coherente des resultats a permis une comprehension globale des mecanismes mis en jeu au cours de l'evolution thermique


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  • Détails : 247 P.
  • Annexes : 173 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CI5165
  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CI5248
  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012608
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