Mécanismes de conduction ionique dans les verres de silicates : application au système BaO-SiO2

par Christine Bourgel

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Mohammed Malki.

Soutenue en 2007

à Orléans .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'étude des mécanismes de conduction ionique dans les verres binaires xBaO-(1-x)SiO2 en relation avec leur structure. Différentes techniques spectroscopiques telles que l’impédancemétrie (conductivité électrique), la RMN, le Raman et l’infrarouge ont été utilisées pour caractériser une série composée de neuf échantillons couvrant la gamme 0,25 Nous avons montré que la conductivité électrique dans ces verres binaires est bien assurée par les cations alcalino-terreux Ba2+ et non par les impuretés alcalines contrairement à ce qui a été suggéré par certains auteurs. Par ailleurs, les différents résultats obtenus ont mis en évidence un comportement électrique de type percolatif à la concentration seuil xc=31% molaire de BaO en corrélation avec l’évolution de la fraction de tétraèdres Q2, ainsi que l’existence de deux sites différents pour les cations Ba2+. Pour expliquer ces résultats nous avons proposé un mécanisme de conduction original basé sur une approche structurale. En dessous du seuil de percolation, la conductivité est assurée par le saut des cations Ba2+ dans de petites régions dépolymérisées non connectées entre elles. A partir de xc, la connectivité de ces régions dépolymérisées fait apparaître un deuxième mécanisme de conduction dans lequel les cations Ba2+ peuvent migrer sur une grande échelle le long des canaux de conduction dont les parois sont constituées essentiellement de tétraèdres Q2. Compte tenu de la grande mobilité des cations alcalino-terreux le long des canaux, ce deuxième mécanisme devient dominant dès la concentration x = 37% molaire de BaO.

  • Titre traduit

    Ionic conduction mechanisms in silicate glasses : application to BaO-SiO2 system


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Informations

  • Détails : 1 vol. (112 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2007-37
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