Etude des matériaux hybrides organiques-inorganiques élaborés par le procédé sol-gel

par Ouissem Trabelsi

Thèse de doctorat en Physico-chimie des matériaux

Sous la direction de Omar Jbara et de Lan Tighzert.

Soutenue le 12-12-2011

à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne) .


  • Résumé

    Riche en mutations socio-économiques et technologiques, la période actuelle laisse entrevoir une véritable explosion des matériaux destinés au monde de l'emballage. L'objectif de ce travail est de préparer des matériaux hybrides avec différents rapports molaires de précurseurs et d'en étudier les conséquences sur leurs propriétés aussi bien physico-chimiques que mécaniques. Nous avons la méthode sol-gel associée au spin coating avec laquelle on a élaboré nos matériaux hybrides. On a étudié les différents paramètres pouvant jouer un rôle dans la nature du matériau final obtenu et nous avons montré les différentes propriétés des films minces hybrides ainsi que les applications pour lesquelles ils sont destinés. Nous avons utilisé différentes techniques de caractérisation structurale, thermique et mécanique des matériaux hybrides qui nous ont permis d'étudier leurs propriétés et de déterminer leurs performances. On a donc élaboré des sols permettant la fabrication des films hybrides et on a pu montrer l'effet de la variation des rapports molaires sur la caractérisation structurale à la fois des et des dépôts. La deuxième partie de la thèse présente les résultats de la caractérisation mécanique des hybrides, par nanoindentation qui sont analysés en tenant compte de plusieurs effects notamment celui de la nature du groupement R' et de la teneur et de la taille des composants organiques. On a étudié aussi l'influence de la couche hybride sur les propriétés de perméabilité du PET aux gaz ainsi que l'effet des proportions de la partie inorganique sur cette propriété.

  • Titre traduit

    Study of the organic-inorganic hybrid materials prepared by the sol-gel process


  • Résumé

    Rich in socioeconomic and technological changes, the current period suggests an explosion of materials for packaging world. The goal of this work is to prepare hybrid materials with different molar ratios of precursors and to study the consequences of their properties both physico-chemical and mechanical. We have the sol-gel method combined with spin coating with which we have developed our hybrid materials. We studied the different parameters that may play a role in the nature of the final material obtained and we showed the different properties of thin films and hybrid applications for which they are intended. We used different techniques of characterization (structural, thermal and mechanical) of hybrid materials that we used to study their properties and determine their performances. It has developed land for the production of hybrid films and it was shown the effect of varying molar ratios on the structural characterization of both and deposits. The second part of the thesis presents the results of the mechanical characterization of the hybrids, which are analyzed by nanoindentation taking into account several effects including the nature of the R' group and grade and size of organic components. We also studied the influence of the hybrid layer on the permeability properties of PET to gases and the effect of proportions of the inorganic part of this property.


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