Evolution physico-chimique de particules de mésophase au cours de traitement thermique : application à la formation de matrices de carbone
par Isabelle Heitz-Raymond
Thèse de doctorat en Chimie
Sous la direction de Pierre Ehrburger.
Soutenue en 1993
à Mulhouse .
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Résumé
Les mésophases présentent un taux de carbone fixe élevé et des propriétés physico-chimiques qui permettent d'envisager leur mise en forme avant la carbonisation en vue de l'élaboration de matériaux carbones. L'étude des propriétés physicochimiques a permis la distinction entre deux types de mésophases sous forme pulvérulente. L'une présente un dépôt superficiel. La distribution en taille (moyenne 5 µm) est d'étendue réduite, et la forme des particules essentiellement circulaire. Le second type est dépourvu de dépôt. L'étendue est plus large, avec une forte proportion de fragments de petite taille, réduisant la taille moyenne. La dépendance forme-taille des particules est marquée. En vue d'étudier leur comportement lors du compactage (densification, porosité), les mésophases ont été traitées dans diverses conditions de pression et de température. Deux facteurs interviennent lors de la consolidation de particules de mésophase. Ce sont d'une part la présence ou non d'une phase liante à la surface des particules, et d'autre part la distribution de la taille des particules de mésophase. Ainsi, le dépôt superficiel sur les particules de mésophase exerce une influence prépondérante sur la formation de porosité lors du compactage. Il permet aux gaz issus de la pyrolyse, de diffuser plus facilement dans l'échantillon, permettant aux particules de se réarranger et limitant la porosité. Il joue le rôle de lubrifiant, puis à température plus élevée, celui de liant. En l'absence de phase liant, les gaz génèrent une porosité résiduelle importante. La « cimentation » s'effectue par les nombreux fragments dont la déformation superficielle est suffisante pour assurer la consolidation de l'échantillon au cours de la pyrolyse
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Titre traduit
Physico-chemical evolution of mesophases particles during heat treatment : application to the formation of carbonaceous matrices
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