Thèse soutenue

Synthèse et optimisation de renforts hybrides nano-micro
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Auteur / Autrice : Maxime Genestoux
Direction : Jinbo Bai
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et matériaux
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-2021)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La structure unidimensionnelle des nanotubes de carbone (NTC) leur confère des propriétés exceptionnelles tant électriques que thermiques ou mécaniques. En conjugant cette structure nanométrique à des charges micrométriques sous forme de poudre, nous avons travaillé à la réalisation de nouveaux renforts multi-échelles aux propriétés modulables. Au LMSSMat a été devéloppé un procédé original de croissance de NTC par CVD d'aérosol, permettant de faire croître des NTC multi-parois à la surface de particules céramiques. Ce manuscrit rapporte la synthèse et la caractérisation de NTC sur des charges particulaires. Trois aspects y sont abordés : (i) la synthèse de NTC par décomposition catalytique d'hydrocarbures (CVD), (ii) l'utilisation de la pyrolyse d'aérosol comme alternative à la croissance des NTC, (iii) la réutilisation de renforts hybrides de NTC supportés par des particules céramiques. L'influence prédominante de la température, du débit de liquide ainsi que du temps d'injection a été démontrée. L'interaction entre la température, la concentration et la durée d'injection a été mise en avant. Une analyse de régression multilinéaire a permis d'estimer la longueur des nanotubes en fonction des différents paramètres de synthèse. Ce modèle analytique simple permet l'optimisation de la longueur des renforts hybrides selon l'application souhaitée. Cette approche servira de base à la conception de renforts hybrides à l'échelle industrielle.