Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Ouargla - Kasdi Merbah
Affiliation
Département de Physique
Auteur
حجاج, الصادق
Directeur de thèse
بوطرفاية أحمد (دكتور)
Filière
Chimie des Matériaux
Diplôme
Doctorat
Titre
élaboration et caractérisation d’un nouveau matériau céramique piézoélectrique
Mots clés
PZT/ Structure pérovskite / Diffraction des rayons X (DRX) / Microscope électronique à balayage (MEB)/ densité / Porosité/Frontière morpho tropique de la phase (FMP) / Propriétés diélectriques / Ferroélectrique / Piézoélectriques/ Propriétés mécaniques.
Résumé
Ce travail à pour objet d’identification et de caractérisation structural et physique d’un nouveau matériau en céramique de la solution solide de type PZT et de la structure pérovskite dans le système ternaire: (1-x-y) Pb (Nd1/2 Nb1 /2)O3-xPbZrO3-yPbTiO3 nommé PNN-PZ-PT. Un dopage est effectué par une substitution (Nb 2O5 et Nd 2O3) en site B de la structure pérovskite afin d’améliorer les propriétés diélectriques et piézoélectriques de ce nouveau matériau céramique. L’étude de ce système (1-x-y) Pb (Nd1/2 Nb1 /2)O3-xPbZrO3-yPbTiO3 est réalisée tout en variant x et y d’une façon où : x = 0.1 y = 0.4, 0.45 et 0.5 / x = 0.23 y = 0.29, 0,335 et 0.38 x = 0,3 y = 0.28, 0.375 et 0.47 / x = 0.47 y = 0.4, 0.41 et 0.48 Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse à voie solide, à partir d’un mélange oxydes (Pb3O4, ZrO2, TiO2, Nb2O5 et Nd2O3), les échantillons ont subit un frittage à 1140, 1180, 1200 et 1220 °C, afin d’optimiser la température de frittage où la densité est maximale et donc le produit de meilleur qualité physique. Différents techniques de caractérisation ont été utilisées pour cette étude telle que la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage (MEB) et les mesures électriques. Le diagramme de diffraction des rayons X indique que les compositions prés de la phase (FMP) se situées sur les deux séries II et IV, la série II pour l’échantillon où x=0,35 et y=0,47 et la série IV pour l’échantillon où x=0,47 et y=0,48. La caractérisation morphologique des différents échantillons à montré que la céramique l (47/48/05) frittée à 1200 °C est plus dense que les autres échantillons frittés à la même température. L’étude des propriétés diélectriques et électromécaniques de ce système montre également que la composition l (47/48/05) présente une forte permittivité diélectrique (εr) de 4187,01, une faible perte diélectrique (tgδ) de 22,16*10-4 et un facteur de couplage électromécanique planaire (Kp) de 0,68.
Date de soutenance
07/06/2012
Statut
Soutenue