Rheologie et caracterisation de phases lamellaires, smectiques a, cholesteriques et tgb de cristaux liquides ; extension a l'etude des transitions de phase

par CLAIRE MEYER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Maurice Kléman.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

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  • Résumé

    J'etudie experimentalement le comportement de differentes phases de cristaux liquides (cl) sous cisaillement. Je cherche a mettre en relation ces comportements avec la texture de defauts macroscopiques et la presence de defauts microscopiques. Les phases lamellaires concentrees de certains surfactants ou polymeres et les phases smectiques a de cl thermotropes montrent un meme comportement en loi de puissance du taux de cisaillement en fonction de la contrainte a l'etat stationnaire : m, m1,7. L'observation en microscopie optique revele la presence de nombreux defauts qui s'allongent dans le sens de l'ecoulement (stries huileuses). Le spectre de diffusion 2d de rx indique une orientation des lamelles parallele aux bords du couette. Je presente un modele fonde sur la theorie du fluage a haute temperature dans les solides. Il explique l'ecoulement par le mouvement de dislocations vis et conduit a un exposant m5/3 en bon accord avec l'exposant experimental. De plus, les taux de cisaillement theoriques et experimentaux sont du meme ordre de grandeur. Les phases lamellaires diluees des cl lyotropes montrent un autre comportement en loi de puissance lie a la presence d'une texture spherolitique. On observe un comportement rheofluidifiant : avec 0,8 ( m avec m5). Je presente un modele qui met en jeu la montee de dislocations coin le long des joints de grains entre monodomaines a l'interieur desquels les spherolites sont rangees en couches. Les phases sma, cholesteriques (n*) et tgb a de differents cl chiraux presentent egalement des comportements en loi de puissance m ( t ) ; m dependant de la temperature t. Par analogie avec les materiaux supraconducteurs, on classe les cl en deux categories. Les cl de type i qui passent directement de la phase n* a la phase sma et les cristaux liquides de type ii qui possedent une phase intermediaire entre la phase n* et la phase sma : la phase tgb a. Selon le type du cl, j'obtiens deux comportements differents de m avec t.


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Informations

  • Détails : 225 p.
  • Annexes : 112 ref.

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