Simulation des diagrammes de diffraction par la méthode<br />combinée : application aux systèmes CaCO3 - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Simulation of X-ray diffraction diagrams using the combined Analysis
method: Application to the CaCO3 system.

Simulation des diagrammes de diffraction par la méthode
combinée : application aux systèmes CaCO3

Résumé

The tremendous development of powder diffraction techniques achieved over the last
ten years even operational on strongly textured samples within good resolutions, together with
the fascinating development of individual calculating capabilities, make it possible to access
precise information in reasonably short times. In this work, we apply the combined analysis
based on the Rietveld method to study samples of natural calcium carbonates from two living
species of molluscan shells and of synthetic CaCO3 in order to understand the influence of the
different parameters in the growth and shape of the crystallites of the different polymorphs of
CaCO3. In natural species we clearly put into evidence the existence of distortions of
crystalline cells due to the presence of the intra- and extra-crystalline macromolecules, in
opposition with similar studies operated on powderised samples. In synthetic samples we
studied, using a simple synthesis method and taking as a model the polyacrylic acid, the role
of the soluble macromolecules in the growth of the CaCO3 polymorphs. The simulation of the
anisotropic diffraction diagrams on both sample types allowed us to reach pertaining
information within good precision (anisotropic sizes of the crystallites, structure, texture,
volume fraction of the polymorphs).
Le développement considérable réalisé ces dix dernières années dans les techniques de
diffraction sur des échantillons sous forme de poudre même très texturés (temps
d'enregistrement raisonnable et très bonne résolution) et les progrès fascinants des moyens de
calcul sur des machines individuelles rendent possible l'accès à des informations précises et
avec des temps de calcul raisonnablement courts. Dans ce travail, nous avons appliqué
l'analyse combinée basée sur la méthode de Rietveld pour étudier des échantillons de
carbonates de calcium naturels de coquilles de certaines espèces de mollusques (structure,
texture, tailles anisotropes...etc.) et synthétiques par biomimétisme dans le but de comprendre
l'influence des différents facteurs intervenants dans la croissance et la forme des grains des
différents polymorphes de CaCO3. Dans les échantillons naturels, nous avons clairement mis
en évidence l'existence de déformations de mailles cristallines dues à la présence des
macromolécules intra-cristallines et extra-cristallines, en complément d'études du même
genre réalisées sur des échantillons broyés. Dans les échantillons synthétiques obtenus par une
méthode de synthèse simple, nous avons analysé l'effet de l'ajout d'acide polyacrylique, en
termes de modulateur de croissance des polymorphes de CaCO3. La simulation des
digrammes de diffraction anisotropes réalisée sur ces deux types d'échantillons nous a permis
d'accéder aux informations pertinentes de façon précise (tailles anisotropes des cristallites,
structure, texture, proportion volumique des polymorphes).
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Dates et versions

tel-00360209 , version 1 (10-02-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00360209 , version 1

Citer

Salim Ouhenia, Daniel Chateigner. Simulation des diagrammes de diffraction par la méthode
combinée : application aux systèmes CaCO3. Matériaux. Université de Caen, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00360209⟩
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