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Kasperski, Anne. Nanocomposites nanotubes de carbone - céramique à microstructure contrôlée : préparation et propriétés

Kasperski, Anne (2013). Nanocomposites nanotubes de carbone - céramique à microstructure contrôlée : préparation et propriétés.

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Résumé en francais

L'incorporation de nanotubes de carbone (NTC) dans une céramique est une voie prometteuse pour obtenir des nanocomposites conducteurs électriques, renforcés mécaniquement et présentant des propriétés tribologiques intéressantes. Nous avons cherché à élaborer des nanocomposites NTC-alumine, avec des NTC à 1, 2, 8 ou 20 parois (notés xNTC, x = 1, 2, 8, 20), à microstructure submicronique homogène. Les poudres NTC-Al2O3 ont été préparées selon deux voies (synthèse in situ et mélange) et ont été densifiées par frittage sous charge (HP) ou par frittage flash (SPS). Les conductivités électriques ont été reliées au degré de dispersion des NTC. Les propriétés mécaniques ont été corrélées aux caractéristiques des NTC et aux techniques d'élaboration. La longueur des NTC détermine leur ancrage mécanique au sein de la matrice et la fonctionnalisation non covalente (gomme arabique) permet, contrairement à une fonctionnalisation covalente, de préserver l'intégrité des NTC conduisant à d'importants pontages de fissures dans les matériaux. Les techniques d'élaboration permettant les meilleures dispersions de NTC au sein de l'alumine ont été transposées à une matrice zircone yttriée à 3% mol. pour élaborer des nanocomposites à différentes teneurs en carbone, avec des 2NTC ou 8NTC. Le coefficient de frottement des couples acier/2NTC-zircone a été diminué jusqu'à 2,5 fois grâce à une lubrification par déformation des 2NTC, et celui des couples alumine/8NTC-zircone jusqu'à 3,5 fois grâce à la formation d'un film lubrifiant dû à l'exfoliation des 8NTC

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Peigney, Alain
Weibel, Alicia
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 - Céramiques - Alumine - Zircone - Nanocomposites - Conductivité électrique - Propriétés mécaniques - Propriétés tribologiques
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :28 Apr 2014 11:36