De l'organique au minéral : Étude expérimentale et modélisation de la transformation d'un précurseur polysilazane en "carbonitrure de silicium" - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1994

From organic state to mineral state: experimental study and modelling of the transformation of a polysilazane precursor to silicon carbide nitride

De l'organique au minéral : Étude expérimentale et modélisation de la transformation d'un précurseur polysilazane en "carbonitrure de silicium"

Résumé

No English abstract
Le but de cette étude est de comprendre la transformation thermique d'un polysilazane en carbonitrure de silicium afin de maitriser la composition de la fibre céramique dont il est le précurseur. Les deux phénomènes qu'il convient d'éviter dans l'élaboration de telles fibres sont l'oxydation et la cristallisation qui provoque la perte totale de résistance mécanique. Les différentes étapes de la transformation sont, dans un premier temps, ce que l'on désigne par transition organique-minéral ou minéralisation dans laquelle le polymère précurseur perd son caractère organique avec la production d'hydrogène et de méthane. La seconde étape est la disparition progressive de la microporosite et donc la diminution de surface spécifique, la troisième est la cristallisation du matériau carbonitrure de silicium. L'étude de la première étape conduit à deux modèles. Le premier est thermodynamique dans le sens où il propose un ensemble de réactions à l'équilibre qui rendent compte de la non-stœchiométrie en carbone et hydrogène des solides issus de calcinations isothermes du précurseur sous hydrogène et méthane. Le solide est décrit par des éléments de structure: espèces localisées sur les sites méthyle du précurseur d'origine. Les variations de leur concentration en fonction des pressions partielles d'hydrogène et de méthane et de la température se déduisent de ce modèle. Un second modèle, cinétique, a pour but de définir un ensemble d'étapes élémentaires qui justifie les pertes de masse observées au cours des calcinations isothermes précédentes. De par leurs résultats, ces modèles ont révèle un moyen d'agir sur la cristallisation du carbonitrure de silicium par un contrôle de la composition de la solution solide issue de l'étape de minéralisation.
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Dates et versions

tel-00843575 , version 1 (11-07-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00843575 , version 1

Citer

Marie-Gabrielle Salvetti. De l'organique au minéral : Étude expérimentale et modélisation de la transformation d'un précurseur polysilazane en "carbonitrure de silicium". Génie des procédés. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1994. Français. ⟨NNT : 1994INPG4201⟩. ⟨tel-00843575⟩
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