Relaxation structurale des matériaux vitrifiables par calorimétrie à balayage modulé

par Olivier Bustin

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Marc Descamps.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .


  • Résumé

    La possibilité de mesurer une chaleur spécifique complexe Cp*(Oméga) dépendant de la fréquence a été montrée en 1985 par Birge et al. La technique (SCC) développée à cette occasion et non commercialisée ne permet d'accéder qu'à la quantité k Cp* ( k : conductivité thermique) et ne présente pas la commodité d'emploi des DSC. Une DSC à modulation de la température (MDSC) a été récemment développée et présente a priori la capacité d'explorer simultanément la dynamique des relaxations enthalpiques et les propriétés thermodynamiques traditionnelles. Nous avons complété et précisé les analyses théoriques existantes des signaux de la MDSC, et démontré la possibilité d'effectuer des mesures de Cp* avec cet appareil. Nous avons montré expérimentalement la possibilité d'accéder à une telle grandeur et identifié les conditions opératoires optimales d'une telle mesure. Les corrections du déphasage ont notamment été abordées. Une large part du travail a consisté à tester la validité des données de la MDSC en les comparant à celles d'autres techniques. Nous avons montré qu'elle fournit une mesure de Cp* comparable à celle fournie par la technique SCC. Cette comparaison porte à la fois sur les temps caractéristiques et la forme des fonctions de relaxation. Nous avons également montré que les données (fragilité et non exponentialité) déduites des techniques MDSC et diélectrique sont cohérentes. En réalisant des études comparatives sur différents composés, nous avons également pu constater la sensibilité de la MDSC, son aptitude à mesurer les énergies d'activation des processus relaxationnels et donc à différencier finement les indices de fragilité. En outre la MDSC s'avère être une excellente technique de substitution à l'analyse diélectrique lorsque les relaxations diélectriques basses fréquences sont occultées par la présence de défauts conducteurs. Nous avons réalisé une simulation numérique des signaux de la MDSC qui confirme sa capacité à mesurer Cp*. Elle nous a permis de déterminer la vitesse la plus propice à la mesure de Cp*.

  • Titre traduit

    Structural relaxation of glass-formers by Modulated Differential Scanning Calorimetry


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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-289
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