Synthèse de matériaux composites par co-broyage en voie sèche. Caractérisation des propriétés physico-chimiques et d'usages des matériaux

par Céline Zapata-Massot

Thèse de doctorat en Génie des procédés et environnement

Sous la direction de Nadine Le Bolay.

Soutenue en 2004

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Cette étude est relative à la synthèse de matériaux composites par co-broyage en voie sèche et la caractérisation des propriétés des matériaux produits. Deux broyeurs à corps broyants ont été utilisés : un broyeur à boulets et un broyeur à billes agité qui diffèrent principalement par l'énergie qu'ils transmettent. L'étude a dans un premier temps été menée sur un système de produits modèles : une matrice polymère semi-cristalline (le poly (acétate de vinyle)) et une charge minérale (le carbonate de calcium) permettant d'améliorer les propriétés mécaniques du polymère. Les mécanismes de fragmentation et d'agglomération des produits broyés séparément puis ensemble ont été étudiés. La cinétique de synthèse du matériau composite a été identifiée. L'évolution, au cours du co-broyage, de la distribution granulométrique de chaque famille de particules a été caractérisée par analyse morphologique, puis modélisée par une combinaison de lois statistiques. Les propriétés mécaniques des matériaux composites obtenus par co-broyage ont été caractérisées. Le module de conservation a été multiplié par 3,5 par rapport au polymère seul. Le co-broyage permet de diminuer la taille de la charge et d'obtenir une meilleure dispersion dans la matrice, évitant la présence d'agglomérats qui provoquent des points de ruptures préférentiels. Les phénomènes responsables de l'agglomération des particules ont été identifiés. Dans un deuxième temps, des nanotubes de carbone ont été introduits dans la matrice. Les propriétés des nanotubes broyés seuls tout d'abord, puis co-broyés avec le polymère ont été étudiées. Ainsi, les propriétés mécaniques et électriques du polymère sont nettement améliorées par la présence des nanotubes.

  • Titre traduit

    Synthesis of composite materials by dry co-grinding. Characterization of the properties of the produced materials


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Informations

  • Détails : 277 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 261-271

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  • PEB soumis à condition
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