[PDF] Caractérisation cinétique et structurale de verres sodo-silicatés

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ÉCOLE DOCTORALE

CEMHTI

THÈSE présentée par

Valérie LEBOEUF

16 pour obtenir le grade deU

Discipline/

Caractérisation cinétique et structurale de verres sodo-silicatés soumis à un échange ionique au potassium

THÈSE dirigée par :

Maitre de conférences, IUT de Chartres,

RAPPO Professeur, Université Ca' Foscari Venise (Italie)

Aziz BOUKENTERProfesseur des Universités

Maitre de co

CEMHTI

Nadège OLLIERMaitre de conférences, Université de St Bernard GRATUZZEDirecteur de Recherche IRAMAT, CNRS

JeanMaitre de conférences, IUT de Ch

Professeur, Université Ca' Foscari Venise

Aziz BOUKENTERProfesseur des Universités, Université de St

A ma famille

4

Les remerciements

5

Je tiens à présenter mes p

durant ce projet, ainsi que la gentillesse et la patience plus loin. a jeunes chercheurs que nous sommes.

Remerciements

Les remerciements

6 Nadine Sagot pour toutes les réparations quotidiennes du MEB. Je présente leur soutien au cours de

Table des matières

7

Table des matières

Table des illustrations

Table des Tableaux

Les Abréviations

Introduction générale

Partie 1 : Présentation du verre et de l'échange ionique

1 Le verre

1.1. Introduction

1.3. Les différents types de verres

1.4. Les généralités

1.5. Les propriétés de

1.6. Conclusion

2.1. Introduction

2.3. Les paramğtres influent de l'Ġchange

2.4. La diffusion ionique

2.5. Les effets de l'Ġchange

2.6. Les aǀantages et inconǀĠnients de l'Ġchange ionique au potassium

2.7. Conclusion

Conclusion

Partie 2 : Dispositif expérimental et outils de caractérisation

Introduction

3 Le dispositif expérimental

3.1 Le dispositif expérimental

3.2 Les verres utilisés

Table des matières

8

Conclusion

4 Les outils de

4.1 Le Microscope électronique à balayage (MEB)

4.2 La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)

4.3 La diffraction des ray

4.4 Conclusion

Conclusion

Partie 3 : Les résultats expérimentaux

Introduction

5 Étude des sels fondus

5.1 Étude de la température de refroidissement des sels

5.2 La Diffraction de rayons X

5.3 Conclusion

6.1 Influence de la composition du verre

6.2 Les coefficients de diffusion

6.3 Les profondeurs d'Ġchange

6.4 Les taux en s

6.5 Les taux de substitution sur la profondeur échangée

6.6 Conclusion

7 La caractérisation structurale du verre

7.1 Caractérisation infrarouge de la structure du verre après échange

7.2 Profondeur sondée

7.3 Modélisation des spectres

7.4 Conclusion

Conclusion

Conclusion générale

Bibliographie

Table des matières

9

Les annexes

A. Le Procédé float

C. Les profils de diffusion

D. La synthèse de verre

E. Le Microscope électronique à balayage

F. La micro

G. La spectroscopie infrarouge

Table des illustrations

10

Table des illustrations

Figure 11 Fragment d'obsidienne du pic de Teide (Tenerife, Canaries) [1]

4 Photo d'un ǀerre lunaire ΀4΁

6 Photo d'une spicule ΀7΁

8 Photo de l'utilisation d'une camĠra infrarouge d'aide ă la conduite ΀8΁

12 Spectre de diffraction des rayons y dans le cas de la mulite et d'un ǀerre ΀14΁

modificateur+

2O et MO avec les tétraèdres de silice

n ͻ ͻ

29Si de verres

2O [28]

21 Spectre de rĠflectance d'un ǀerre silico-

22 DĠconǀolution du spectre infrarouge d'un ǀerre M20വ2B2O3

25 SchĠma d'un faciğs de rupture ΀50΁

Table des illustrations

11 d'intensitĠ de contrainte ΀50΁

31 SchĠma des diffĠrentes fissures crĠĠes lors d'une empreinte Vickers ΀50΁

1 Photo d'un lustre prĠparĠ par Mastro Giorgio de Gubbio (Italie 1528) (Musée civile de la

Issu de [54]

poling thermique

Erreur

9 Courbe d'Ġǀolution de la ǀiscositĠ en fonction de la tempĠrature pour un ǀerre silico-

2O [28]Erreur

molĠcules de silice par une d'alumine

2; xAl2O3

Table des illustrations

12

2O yK2O 3S2, (12O yRb2O 3SiO2, (12O yK2O 5SiO2

19 Coupe d'un guide d'ondes de largeurs limitĠ En a) ă la surface et en b) enterrĠ

2O en й molaire en fonction de la profondeur d'Ġchange ă

conditions : t = 6h30 à T = 300°C dans un bain de AgNO3 pur. A gauche ͗ gradient d'indice, ă droite ͗

[69]

6 ReprĠsentation de la poire d'interaction des Ġlectrons rĠsultants du faisceau incident

7 a) ReprĠsentation d'une ligne d'analyse sur la tranche du ǀerre b) ReprĠsentation des

profils de concentrations des différents composants du verre

Table des illustrations

1

9 Courbe d'Ġnergie potentielle d'un oscillateur anharmonique

molécules polyatomiques

2വNa2O [120]

18 ReprĠsentation du spectre infrarouge d'un ǀerre Planiludž SGG ĠchangĠ 2h ă 450ΣC et de

la courbe expérimentaleErreur 3

Table des illustrations

14

2O en fonction du temps d'immersion du

2O en fonction du temps d'immersion du

2O en fonction de la tempĠrature d'Ġchange

pour la lame de microscope

2O en fonction de la température d'Ġchange

pour le verre Planilux. nectĠs par des odžygğnes pontants (les ഺ ") (ă : ") (ă droite)Erreur

Table des illustrations

15 n Erreur l'argent. gauche un ǀerre aǀec du Si et du Na. droite ajout d'Al2O3. ͻ ͻ

Erreur

6 Zoom sur la zone des bas nombres d'onde des spectres infrarouge pour la lame de

microscope échangée à 450°C pour les 4 temps d'immersion es d'Ġlongation des tĠtrağdres de silice des spectres infrarouge pour la lame de microscope échangée à 450°C pour les 4 temps d'immersion

10 Zoom sur la zone des modes d'Ġlongation des tĠtrağdres de silice des spectres infrarouge

pour la lame de microscope échangée pendant 79h aux différe

11 ReprĠsentation de l'Ġǀolution des points de Christiansen pour la lame de microscope

14 Comparaison des spectres de rĠflectances des ǀerres ഺ ഺ ĠchangĠes ă

15 Spectre de rĠflectance dans le cas d'Ġchanges au cuiǀre sur des ǀerres silico-

20 ǀolution en fonction du temps des nombres d'onde des contributions représentant les

Table des illustrations

16

21 ǀolution en fonction de la tempĠrature des nombres d'onde des contributions

représentant les modificateurs de ré

27 ǀolution des nombres d'onde des modes Yn en fonction du temps d'immersion des

verres pour les verres Planilux échangés à 450°C

28 ǀolution des nombres d'onde des modes Yn en fonction de la tempĠrature d'immersion

pour le

29 ǀolution des nombres d'onde des modes Yn en fonction de la tempĠrature d'immersion

des verres échangés pendant 79h de traitement n en fonction du temps d'immersion des verres échangés à 450°C n d'immersion des ǀerres ĠchangĠs pendant 5h n d'immersion des ǀerres ĠchangĠs pendant 79h n d'immersion des ǀerres ĠchangĠs ă 450°C d'immersion des ǀerres pour 475 (ă droite) et 500ΣC (ă gauche). n tempĠrature d'immersion des ǀerres ĠchangĠs 2h

Table des illustrations

17

7 SchĠma du montage d'un Ġchange ionique assisté par un champ électrique

électrique [69]

Les différ

sultantes de l'interaction Ġlectrons matiğre

16 ReprĠsentation des Ġmissions des Ġlectrons secondaires selon l'Ġtat de la surface

molécules polyatomiques ReprĠsentation des diffĠrentes sĠparatrices utilisable selon les nombres d'onde ΀144΁ ReprĠsentation des diffĠrents dĠtecteurs utilisable selon les nombres d'onde ΀144΁

Table des Tableaux

18

Table des Tableaux

Tableau 4

2O par K2O des différents verres échangés à 450°C pendant

2 Tableau rĠcapitulatif des liaisons audž bas nombres d'onde

Les Abréviations

19

Les Abréviations

Abréviations liées au verre

Abréviations liées à la structure du verre Abréviations liées aux techniques de caractérisations

Abréviations des fonctions utilisées

Les Abréviations

20

Introduction générale

21
domaine culinaire que dans le domaine civil, en particulier pou

Introduction générale

22

trempe chimique consiste dans ce cadre à substituer un ion du verre par un ion provenant du milieu

portables et de tablettes tactiles. Ces nouvelles app quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46

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