Comportement de phase de colloides spheriques et plaquettaires

par FABRICE COUSIN

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Pierre Levitz.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce travail decrit le comportement de phase de suspensions colloidales de spheres magnetiques de fe 2o 3, de suspensions de disques de laponite et du systeme mixte forme par ces deux types de particules. Le comportement de phase des suspensions de colloides spheriques magnetique est etudie en fonction de la force ionique. A basse force ionique, les interactions dans le systeme sont completement dominees par les repulsions electrostatiques. Les suspensions sont fluides a basse fraction volumique et presentent une transition vitreuse a haute fraction volumique. A haute force ionique, les suspensions ne se destabilisent pas du fait de la presence d'un ligand citrate a la surface des particules qui joue un role sterique quand les repulsions electrostatiques sont ecrantees et le potentiel interparticulaire est de type spheres dures adhesives. Les suspensions presentent, en plus d'une transition vitreuse, des transitions de type gaz-liquide et un point critique qui est caracterise. La structure des suspensions de laponite est determinee a l'aide de l'incorporation de particules magnetiques utilisees comme sondes afin d'essayer de comprendre l'origine de la transition fluide-solide que presentent de telles suspensions. La determination de la repartition spatiale et de la rheologie locale des sondes montre que les suspensions de laponite presentent des heterogeneites de densite pour certaines fractions volumiques, ce qui est compatible avec l'hypothese d'une transition isotrope-nematique pour decrire la transition fluide-solide des suspensions de laponite. Les particules de maghemite sont recouvertes d'une fine couche de silice afin d'etre melangees en grande quantite avec des particules de laponite. Les melanges obtenus sont macroscopiquement homogenes mais microscopiquement demixes : ce sont des solides formes de domaines connectes denses de laponite et de poches liquides de particules magnetiques. Le systeme n'est pas a l'equilibre et la taille des poches croit avec le temps. L'origine de la demixion est due a la recherche d'une configuration entropique optimale par le systeme qui tend a separer spheres et disques. La presence des poches confere des proprietes magnetorheologiques au systeme : un gradient de champ magnetique peut deformer les poches liquides de facon importante et casser le melange solide.

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Informations

  • Détails : 190 p.
  • Annexes : 129 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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