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Jung de Andrade, Mônica. Study of electrical properties of 2- and 3-dimensional carbon nanotubes networks

Jung de Andrade, Mônica (2010) Study of electrical properties of 2- and 3-dimensional carbon nanotubes networks.

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Résumé en francais

Des réseaux bi- et tridimensionnels de nanotubes de carbone (2D- et 3D-CNTNs) ont été préparés sur substrat de silice amorphe et dans une matrice silice. Les aptitudes de plusieurs types de CNTs (mono-, double- et multi-parois : SWCNTs, DWCNTs et MWCNTs) à former un réseau percolant ont été comparées par mesure de la conductivité électrique (EC) de suspensions dynamiques de ces CNTs dans le chloroforme. Les suspensions de SWCNTs présentent une EC normalisée maximale (3.08 S.cm2/g) d'où leur choix pour les 2D-CNTNs tandis que les suspensions de DWCNTs ont le plus faible seuil de percolation (0.002-0.06 vol.%) d'où leur choix pour les 3D CNTNs. Pour les 2D-CNTNs, des suspensions aqueuses de SWCNTs (avec surfactant et sonication par sonde (PS)) ont été déposées par trempage, filtration, spray et dépôt électrophorétique. La plupart des 2D-CNTNs forment un réseau percolant dont EC obéit à la loi de puissance (exposant d'environ 1,29). Leurs conductance de surface et transparence dans l'UV permettent leur utilisation dans les écrans d'affichage, les écrans tactiles, les tubes cathodiques et la dissipation des charges électrostatiques. Les CNTNs les plus lisses sont intéressants pour les cellules solaires. Les 3D-CNTNs (nanocomposites) ont été préparés par sol-gel avec des DWCNTs modérément fonctionnalisés (avec/sans séchage) dispersés par PS, puis densifiés par "spark-plasma sintering". La voie sèche conduit au plus faible seuil de percolation (0,35 vol.% DWCNT) alors que le matériau le plus conducteur de la voie humide présente une EC de 1,56 S/cm (6,43 vol.% DWCNT). Les EC sont suffisantes pour l'évacuation des charges électrostatiques ou pour servir d'éléments chauffants.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Peigney, Alain
Estournés, Claude
Bergmann, Carlos-Pérez
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085
Mots-clés libres :Nanotubes de Carbone - Nanocomposites - Silica - Spark Plasma Sintering - Percolation - Propriétés électriques
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :19 Dec 2011 09:52