Elaboration d'aéro- et de carbo-gels de monolithes de silice, transparents, à partir de nouveaux précurseurs polyéthoxydisiloxane pour l'isolation thermique des enveloppes transparentes

par Elimame Elaloui

Thèse de doctorat en Sciences. Cinétique et catalyse

Sous la direction de Gérard Marcel Pajonk.

Soutenue en 1994

à Lyon 1 .

Le président du jury était Gérard Marcel Pajonk.

mots clés

• Sol-gel, Procédé
• Aérogels
• Silice
• Isolation thermique

Résumé

L'objectif de ce travail etait de synthetiser de maniere optimisee des aerogels et carbogels de silice transparents et monolithiques dans des doubles-vitrages. A partir des precurseurs de silice connus, tels que tmos et teos, et de nouveaux prepolymeres du type polyethoxydisiloxane (peds-p#x) des alcogels et acetogels sont synthetises par la methode sol-gel, sous forme de gels monolithiques, transparents et sans fissures. Une etude de parametres gouvernant la prise en masse de la silice sous forme de gel a ete effectuee ainsi qu'une etude de vieillissement de ces gels. Ces etudes ont permis d'etablir un protocole de synthese et de stockage avant le sechage supercritique, utilisable industriellement. Le sechage des gels a ete obtenu selon deux methodes: l'une dans les conditions hypercritiques du solvant organique pour obtenir des aerogels (methode a haute temperature), l'autre a la suite d'un rincage par co#2 liquide pour obtenir par sechage dans les conditions hypercritiques par rapport a co#2 des carbogels (methode a basse temperature). Des caracterisations morphologiques, texturales, optiques, thermiques et phoniques ont ete effectuees sur ces aero- et carbo-gels, afin de choisir les solides les meilleurs du point de vue transparence et isolation thermique pour les doubles enveloppes transparentes. Des doubles-vitrages de forme carree 10 cm x 10 cm et d'epaisseur 1,2 cm ont ete ainsi remplis de carbogels synthetises in situ et ont ete juges satisfaisants au point de vue optique et thermique. Une optimisation du protocole global de synthese a ete proposee a la societe st gobain vitrages dans le cadre de cette etude financee par l'ademe et en partie par un contrat europeen joule ii

Titre traduit

Preparation of aero-and carbo-gels of transparent and monolithic silica with new precursors of silica, polyethoxidisiloxanes, for transparent thermal insulation of transparent envelopes

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