Academic literature on the topic 'Oxycarbure de silicium'

Ce travail porte sur la synthèse et la conversion thermique de gels polysiloxanes obtenus par voie sol-gel. L' objectif est de mieux comprendre le rôle de groupements substituants liés aux atomes de silicium sur la réticulation, le rendement céramique et le comportement à haute température. Parmi les différents précurseurs permettant l'élaboration de verres (Si/C/O), notre choix s'est porté sur deux grandes familles : les composés trifonctinnels de type RSi (OEt)3 ( où R=CH3, C2H3 ET C6H5° et les composés possédant des liaisons Si-H résultant de la copolymérisation du méthyldiéthoxysilane et d'un rapport variable de triéthoxysilane (DhTh 1/1, 1/2 et 1/9). Le premier chapitre de ce travail a été consacré à l' étude en solution des réactions d' hydrolyse-condensation des différents précurseurs par spectroscopie Raman. En suivant la cinétique de disparition de la bande vSi-O dans les précurseurs, nous avons pu accéder à la réactivité intrinsèque de chacun à l' hydrolyse qui a été expliquée par les effets conjugués (stériques, mésomères et inductifs). Dans le deuxième chapitre de ce mémoire, nous avons étudié les mécanismes de conversion thermique des gels polymériques en oxycarbures de silicium en s' attachant à définir la chronologie des principaux processus qui semblent régir cette transformation en relation avec la nature du groupement hydrocarboné. Le troisième chapitre a traité de l' évolution structurale des systèmes Si/C/O. N ous avons clairement établi l' importance et les domaines précis de température de chacune des réactions mises en jeu au-delà de 1000°C en relation avec la composition chimique du système étudié. La réaction de carboréduction a été étayée, mettant en évidence la formation de SiO comme étape intermédiaire qui implique un déplacement du front de réaction dans le lit de poudre
This work concerns the synthesis and the thermal evolution of polysiloxanes gels obtained by the sol-gel method. The aim of this study is to better understand the effect of the substituting groups bonded to silicon atoms on the cross-linking, ceramic yield and the thermal behaviour at high temperature. Two different types of precursors have been studied : trifonctional compounds RSi(OEt)3 ( where R=CH3, C2H3 and C6H5) and precursors that contained Si-H bonds obtained after polymerization of a mixture of methyldiethoxysilane and triethoxysilane in a variable amount (DhTh 1/1, 1/2 and 1/9). The first chapter concerns the study of hydrolysis and condensation reactions of different precursors by Raman spectroscopy. By following the kinetics of the disappearance of vSiO, we could access the intrinsic reactivity of hydrolysis reaction for of each precursor. These phenomena have been explained by steric, mesomer and inductive effects. In the second chapter, we studied the mechanisms of thermal conversion of polymeric gels into silicon oxycarbide. Thus the chronology of the main processes of mineralization in relation to the nature of the substituting group has been evaluated. The third chapter deals with the structural evolution of Si/C/O systems. We clearly established the importance and the domain of temperature of each reaction, which occurs above 1000°C, in relation to the composition of the materials. Carbothermal reaction has been studied and it shows SiO gas to be an intermediate product

Cette thèse décrit la mise au point d'un réacteur à plasma microonde permettant le dépôt à basse température de couches minces d'oxycarbure de silicium (SICO) destinées au renforcement de matériaux céramiques composites. Le premier chapitre présente un dispositif original d'excitation par ondes de surfaces (ODS) le long d'un diélectrique plan. Le second chapitre, plus théorique, est consacré à l'établissement et à la résolution de l'équation de dispersion du mode de propagation des ODS. Une méthode de prise d'empreinte des ODS constitue un moyen de validation des résultats de calcul. Le troisième chapitre est consacré à la caractérisation électrique du plasma par sonde de Langmuir. Le quatrième et dernier chapitre traite l'étude des dépôts de SICO obtenus par décomposition du methyltrichlorosilane. Plusieurs techniques d'analyses chimiques complémentaires sont utilisées: ESCA, EELS, FTIR. Des études en température montrent que ce matériau présente un potentiel d'application intéressant dans le domaine des hautes températures.

L’essor des matériaux composites à matrice céramique dans les domaines de l’aéronautique, du spatial et du nucléaire force le développement de nouveaux matériaux et procédés associés afin de répondre à l’exigence toujours plus poussée de ces secteurs d’activité. La course à la réduction des coûts de fabrication a notamment contribué à ces développements. Dans cet objectif, le LCTS contribue à développer un moyen original et alternatif pour la synthèse d’interphases et de matrices des CMC par densification du renfort fibreux : le procédé dit « de caléfaction ». Ces travaux de recherche ont pour principal objectif l’étude de précurseurs originaux pour l’élaboration de matériaux pyrocarbone (pyC) et Si-O-C par ce procédé. Ce mémoire s’articule ainsi autour de 2parties expérimentales que sont i) l’élaboration de revêtements pyC à partir de précurseurs alcools et ii)l’élaboration de revêtements Si-O-C à partir de précurseurs organosilylés.Les diverses techniques de caractérisation physico-chimique utilisées, couplées aux nombreuses expériences réalisées dans ces travaux ont permis de relier la structure et/ou la composition chimique des revêtements obtenus aux paramètres expérimentaux utilisés (précurseurs, températures et durées d’élaboration). Des conditions optimales de préparation de PyC de très haute qualité à partir d’alcools ont été obtenues. Quant au système Si-O-C, il est montré que la structure et la composition des dépôts dépendent des conditions
The growth of ceramic matrix composite (CMC) in the fields of aeronautic, spatial and nuclear pushes the development of new material and associated processes in order to answer to the tough requirements in this business sectors. Fabrication cost savings, in particular, has helped these improvements. In this aim, the LTCS has contributed to develop an original and alternative device for the synthesis of CMC’s interphases and matrices : the “film boiling densification”.This PhD as for key objective the study of original precursors for PyC and Si-O-C fabrication using this process. This manuscript is divided into two experimental parts dedicated to : i) the fabrication of carbon coatings from alcohols and ii) the fabrication of Si-O-C coatings from silylated precursors.The diverse characterization technics coupled to the numerous experiments permitted to connect the coatings structure and/or the chemical composition to the experimental parameters (precursor, temperature,duration). Optimal conditions were found for the preparation of high quality PyC from alcohols.For Si-O-C system, it is show that structure and chemical composition depends on experimental conditions

Cette etude porte sur la caracterisation par resonance magnetique nucleaire des diverses etapes d'elaboration de verres d'oxycarbures de silicium si-c-o a partir de materiaux hybrides siloxane-silice par voie sol-gel. L'introduction de groupes si-h avec des groupes si-ch 3 dans un gel de silice peut favoriser, apres pyrolyse sous argon, la formation d'un reseau d'oxycarbure de silicium riche en carbone et fortement diminuer la phase de carbone libre formee par rupture de liaisons si-c. Les reactions de co-hydrolyse entre differentes paires de precurseurs mesi(oet) 3/si(oet) 4 ; mesi(oet) 3/hsi(oet) 3 ; mehsi(oet) 2/si(oet) 4 et mehsi(oet) 2/hsi(oet) 3, ont ete suivies par rmn en solution et a l'etat solide. Malgre des differences de reactivite entre precurseurs, des reactions de co-condensation ont ete clairement identifiees par rmn 1 7o et 2 9si en solution, ce qui favorise une distribution homogene des deux unites structurales. La distribution spatiale des differentes unites siliciees dont depend la repartition des liaisons si-c dans le reseau polysiloxane a ete etudiee par rmn ircp 2 9si, 2d cpmas hetcor 1h 2 9si et 1 7o mqmas. Une certaine proximite des unites a ete mise en evidence. Le processus de degradation thermique des gels en oxycarbures de silicium a ete suivi par analyse thermogravimetrique couplee a la spectrometrie de masse associees a la rmn mas 2 9si et ircp/cpmas 1 3c. Le role des liaisons si-h, la nature des reactions mises en jeu et notamment les reactions de reticulation au niveau des atomes de carbone ont ainsi pu etre etudies au cours de la pyrolyse.