Dissertations / Theses: 'Verre de phosphate'

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Ouslimani, Hana. "Intégration de lasers impulsionnels monofréquences sur verre phosphate dopé ytterbium." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT100/document.

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Abstract:

De nombreux capteurs optiques, tels que les LIDARS, nécessitent des sources laser à la fois puissantes et spectralement fines. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est la réalisation de sources laser impulsionnelles intégrées, dont les caractéristiques spectrale et temporelle atteignent la limite théorique prédite par la théorie de Fourier. Pour ce faire, nous proposons une structure laser de type DFB avec un fonctionnement déclenché. La technologie de l'échange d'ions est retenue pour réaliser des guides d'onde amplificateurs dans un verre phosphate dopé ytterbium. La cavité DFB est ensuite constituée par gravure d'un réseau de Bragg à la surface des guides amplificateurs. Le comportement impulsionnel est obtenu par dépôt, sur la structure précédente, d'une couche mince d'acétate de cellulose dopée avec l'absorbant saturable BDN. Cette structure nous a permis d'obtenir des lasers impulsionnels monomodes longitudinaux dont les caractéristiques spectrales atteignent la limite de Fourier. Une étude en concentration d'absorbant saturable du superstrat montrent une variation de la durée des impulsions de 2,5 ns à 100 ns avec des puissances crêtes respectives de 30 W et 14 W. Nous parvenons donc à des spectres de largeur à mi-hauteur de valeur 9 MHz. Ces résultats ouvrent la voie à la réalisation de sources laser compactes pour les lidars embarqués Various optical sensors, such as LIDARs, need laser sources both powerful and narrow-linewidth. In this context, the aim of this project is the realization of integrated pulsed laser sources with a Fourier Transform Limited (FTL) spectrum. To do so, we propose a passively Q-switched DFB laser structure. Ion-exchange technology is used to realize amplifier waveguides on Ytterbium-doped phosphate glass. The DFB cavity is made by dry etching of a Bragg grating on the waveguides surface. The Q-Switched behavior is obtained by depositing a BDN-doped cellulose acetate coating layer, acting as a saturable absorber. This structure allowed us obtaining FTL single-frequency pulsed lasers. When studying the impact of BDN concentration, we observe pulses ranging from 2,5 ns with 40 W peak power, to 100 ns with 14 W peak power. Thus, our device FWHM linewidth goes down to 9 MHz. These results pave the way for the realisation of compact laser sources for embedded lidar systems

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Gauthier, Arnaud. "Identification des mécanismes d'altération du verre R7T7 en milieu silico-phosphate." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2266.

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Abstract:

Ce travail represente une contribution a l'etude des parametres regissant les processus d'alteration du verre nucleaire r7t7. Deux grands axes de recherche ont ete abordes et developpes : une etude de l'alteration du verre r7t7 dans differents milieux silico-phosphates, et un suivi de la retention d'elements toxiques sur des materiaux elabores dans le cadre de ce travail de these. Les tests d'alteration menes a differents rapports s/v ne font pas ressortir d'effets positifs de la presence du phosphore sur l'alteration du verre. En presence de phosphate et/ou de silice, les cinetiques de dissolution sont en effet toujours superieures a celles observees en eau pure. Par ailleurs, des essais ont ete menes dans le but de suivre une cinetique de dissolution en continu. A cette fin, un protocole nouveau a ete developpe afin de coupler une cellule de lixiviation a une analyse icp-ms. Il a ainsi ete possible de mettre en evidence une retention de certains elements toxiques (la, ce, nd) lors des premiers stades de l'alteration. Le second axe de la these avait pour objet l'etude de la retention d'elements toxiques sur des materiaux poreux de nature siliceuse, phosphatee ou silico-phosphatee. Le choix des materiaux s'est porte sur des zeolites et des apatites du fait de leurs affinites avec certains elements polluants (cesium, lanthanides). L'elaboration de ces phases minerales a ete realisee a partir de l'alteration de matrices vitreuses dans des conditions proches de celles supposees presentes lors d'un stockage (temperature,). Les resultats obtenus montrent le developpement de zeolites ou d'apatites a la surface des matrices vitreuses. Des tests d'incorporation en cs, la et sr ont ete realises simultanement a la croissance des phases minerales. Les analyses realisees montrent une diminution consequente des concentrations en ces elements dans la solution. L'etude sur la fraction solide fait apparaitre la presence, au sein des cristaux, de lanthane, de strontium et de cesium.

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Obaton, Anne-Françoise. "Nouveaux verres de phosphate codopés Yb3+-Er3+ pour laser à sécurité oculaire." La Rochelle, 1998. http://www.theses.fr/1998LAROS027.

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Abstract:

Ce travail s'insère dans la recherche de nouveaux matériaux laser solides pompés par diode et émettant dans le domaine de sécurité oculaire localisé autour de 1540 nm. La transition #4i#1#3#/#2#4i#1#5#/#2 de l'ion Er#3#+ est bien adaptée pour l'émission dans cette gamme spectrale. Cependant, son absorption dans le domaine d'émission des diodes laser est faible, aussi lui associe-t-on souvent l'ion Yb#3#+ dont la bande d'absorption se situe autour de 980 nm. Afin d'obtenir le matériau le plus performant, nous avons élaboré différents verres codopés Yb#3#+Er#3#+ dont nous comparons les propriétés thermiques et spectroscopiques avec celles d'un verre industriel de référence (Kigre). Nous nous sommes intéressés aux verres de phosphate Znoal#2o#3la#2o#3p#2o#5 (Zalp), Al#2o#3li#2op#2o#5 (Allip) et La#2o#3li#2oli#2p#2o#5 (Lalip#4o#1#2) et au verre de fluorophosphate Napo#3baf#2yf#3 (Nby). Nous présentons dans ce mémoire les processus d'élaboration de ces verres ainsi que la détermination de certaines de leurs propriétés physico-chimiques. En particulier, des mesures de conductivité thermique ont été pratiquées car il s'avère que ce paramètre est un des principaux problèmes posés par les verres. Une étude spectroscopique est menée. Elle comprend l'absorption à partir du niveau fondamental des ions Yb#3#+ et Er#3#+ pour les calculs de Judd-Ofelt ainsi que l'émission et les déclins de fluorescence. Nous nous sommes également penchés sur les transferts entre l'ion Yb#3#+ et Er#3#+ et sur l'absorption entre les états excités. Au terme de cette étude spectroscopique, des tests de gain et en cavité laser nous ont permis d'estimer les potentialités de certains de nos échantillons. Enfin, une étude par spectroscopies Raman et Brillouin nous a permis de sonder la microstructure de nos matrices vitreuses. Le verre Lalip#4o#1#2 codopé Yb#3#+Er#3#+ s'est révélé être le plus adapté à la réalisation de lasers à sécurité oculaire. Le rendement différentiel et le seuil laser de ce verre sont compétitifs avec ceux du verre Kigre Qx.

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Ferreira, Brito. "Étude de la génération de second harmonique dans les verres polarisés thermiquement : étude du système Nb2O5-P2O5-CaO-B2O3 : étude du verre TeO2-Pb(PO3)2-Sb2O3." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12459.

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Abstract:

Le développement croissant des réseaux de télécommunication de fibres optiques nécessite la mise au point de systèmes optiques intégrés (amplificateurs, switch optique, WDM, DWDM,. . . ). La découverte de génération de second harmonique dans les verres ouvre de nouvelles perspectives d'application dans le domaine des télécoms. C'est dans ce contexte que nous avons débuté cette thèse par la recherche de nouveaux systèmes vitreux (Nb205 - P205 - CaO - B203 et Te02 - PbO - P205), qui après un traitement de poling présentent une forte susceptibilité non linéaire d'ordre deux. L'étude a porté sur la synthèse, le traitement de poling et les caractérisations physico-chimiques (structurales et optiques) des verres. Une application aux couches minces a été entreprise.

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Pukhkaya, Vera. "Influence of Yb3+ and Er3+ ions environment on the evolution of its' luminescent properties in oxide glasses under ionizing irradiation." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/93/92/32/PDF/ThA_se_Pukhkaya_Vera.pdf.

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Abstract:

Nous avons étudié les effets de l'irradiation ionisante (e¯- et γ-) sur les propriétés luminescentes des ions Yb3+ et Er3+ dans des verres aluminosilicates (AS) et phosphates en essayant de comprendre l'impact de l'environnement initial de Yb3+ et surtout le rôle des clusters d'Yb. Pour cela, des verres AS et phosphates contenant les quantités différentes de clusters d'Yb ont été irradiés à des doses comprises entre 104 et 2∙109 Gy. Nous avons montré que la relaxation des défauts ponctuels est ralentie en présence de clusters d'Yb dans le verre. La quantité de défauts ponctuels en fonction du lg(dose) est stable aux faibles doses puis décrit une courbe en cloche. La présence des clusters d'Yb limite la production de défauts aux doses élevées, quelle que soit la composition du verre (AS ou phosphate). En conséquence, la variation de la durée de vie de l'état excité 2F5/2 en fonction du log de la dose décrit deux régions. Pour un fort contenu de cluster d'Yb, la durée de vie diminue linéairement avec le log de la dose. Ce résultat ne dépend pas du type de verre, ni de la nature de l'élément terre rare (Er3+). Ceci signifie qu'il existe un mécanisme plus général n'impliquant pas un 'un type de défaut particulier. De plus, la complexité du signal RPE dû aux défauts ponctuels dans les verres phosphates a été interprétée grâce à la forte évolution de celui-ci en fonction de la composition du verre, de la dose et du temps. Au moins 8 défauts ponctuels paramagnétiques ont été identifiés ainsi qu'un défaut diamagnétique luminescent dont l'origine est discutée We have investigated the effects of ionizing irradiation (e¯- and γ-) on the Yb3+ and Er3+ luminescent properties in aluminosilicate (AS) and phosphate glasses by trying to understand the impact of initial Yb3+ environment and mostly the role of Yb cluster. For that, AS and phosphate glasses containing different amount of Yb clusters were irradiated in 104-2∙109 Gy dose range. At first, we have shown that the point defect fading is slow down by a clustering effect in the glass. We have obtained a 2-step dependence of point defects quantity versus lg(dose). The cluster presence limits the defect production in the high dose range, whatever the glass composition (AS or phosphate). Consequently, we observed the same two-regions trends for the 2F5/2 lifetime as a function of the lg(dose). But for high content of cluster, the lifetimes value decreases linearly within lg(dose). This result does not depend on the glass type nor on the rare earth element (Er3+), implying a more general mechanism that implying one type of defect in particular. Secondly, we have interpreted the strong variation of the complex EPR signal in phosphate glasses within glass composition, dose and time with the formation of at least 8 point defects. In addition, the origin of the luminescent diamagnetic defect is discussed

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Galleani, Gustavo. "Development of glass optical fibers based on fluoride-phosphate for deep-UV optical transmission." Doctoral thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/28375.

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Abstract:

Thèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Araraquara, Brasil Doutorado Le développement de nouvelles fibres optiques capables de transmettre dans les régions de l'ultraviolet moyen (200-300 nm) et lointain (120-200 nm) bénéficierait aux techniques de microlithographie, aux technologies laser, et également à la détection chimique (détection du phosphore et du soufre pour l'agriculture), ce qui représent la principale motivation de ce travail. En outre, les verres mixtes fluorure/phosphate peuvent offrir un environnement de fluorures de faible énergie de phonons qui est favorable pour l'émission avec une grande efficacité quantique lorsqu’ils sont dopés avec des ions de terre rare trivalents. Une telle propriété rend alors leur utilisation attractive pour d'autres applications également sous forme de fibres et/ou verres massifs dans le domaine de la photonique. La seule fibre connue pouvant opérer dans l’UV (~170-300 nm) est constituée de silice pure dopée avec OH/F. Cependant, l'utilisation de telles fibres est limitée par l'effet de solarisation qui dégrade la transmission de la lumière UV après une exposition prolongée. Les verres à base de fluorophosphate (FP) sont des matériaux hautement transparents dans l'UV lorsqu’ils possèdent de faibles quantités d'impuretés, offrant ainsi une alternative aux fibres de silice utilisées aujourd'hui dans cette région du spectre électromagnétique. Ces verres sont produits par le mélange de fluorures et polyphosphates et combinent ainsi leurs propriétés telles que: une excellente aptitude à vitrifier, un faible indice de réfraction et une large fenêtre de transmission (~ 160-4000 nm). Toutefois, peu d'études ont été rapportées à ce jour sur leur méthode de fabrication et par conséquent, les pertes optiques dans la région UV. En outre, lorsqu'il est dopé avec des ions de terres rares trivalentes (RE), l'environnement de faible énergie de phonon est favorable pour les efficacités quantiques élevées, ce qui permet une application photonique sous forme de fibre et/ou de verre massif. Par conséquent, des verres FP très purs ont été préparés et utilisés pour fabriquer des fibres optiques à saut d´indice, par une technique de creuset modifiée. Dans une première étape, les verres ont été étudiés pour être très transparents dans la région VUV, jusqu'à 160 nm, et les caractéristiques des températures, la viscosité autour du point de ramollissement ont été caractérisées. Ensuite, les fibres ont été fabriquées par la technique du creuset, par l´étirage d´une préforme à travers un creuset en silice fondue. Alors que la cristallisation incontrôlée a été observée lors du tirage des fibres par le procédé classique, l'étirage à partir d'un creuset en silice fondu s'est avéré approprié pour obtenir des fibres de verre FP exemptes de cristaux. Ensuite, des mesures d'atténuation ont été effectuées sur les fibres. La deuxième partie de cette thèse est compose de deux parties: l'étude structurale des verres FP avec différent ratios fluorure/phosphate et la corrélation des propriétés luminescentes des verres dopés avec des ions de terres rares avec leur structure. Les verres obtenus ont été caractérisés par différentes techniques, calorimétrie différentielle à balayage (DSC), spectroscopie Raman et résonance magnétique nucléaire à l’état solide (RMN). Au cours de l'étape suivante, on a utilisé des techniques de double resonance ²⁷Al/³¹P pour quantifier le nombre moyen de liaisons P-O-Al dans les verres et l'environnement local des espèces de fluorure a également été déterminé. Ensuite, les verres ont été dopées avec des ions de terres rares et l'environnement local a été caractérisé par spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) de la sonde Yb³+ et par des expériences de photoluminescence sur des ions Eu³⁺. Les propriétés de la luminescence ont été corrélées avec la transformation structurale en fonction de la composition. Enfin, en raison de la haute transparence UV, nous avons préparé des verres FP dopées avec des ions Gd³+, Tm³+ et Yb³+ comme candidat potentiel pour la fabrication de lasers à fibre UV. Les propriétés de photoluminescence sous excitation au laser à diode de 980 nm ont été étudiées et l'effet des différent ratios fluorure/phosphate dans les verres sur l'émission de conversion ascendante UV du Gd³+ a egalement été etudié. Ensuite, leurs propriétés structurales ont également été explorées par la résonance magnétique nucléaire du ⁴⁵Sc, incorporé pour imiter les ions de terres rares dans la matrice vitreuse. En utilisant la technique de la double résonance ⁴⁵Sc/³¹P, la distribution du ligand entourant les ions de terres rares a été quantifiée et l'efficacité de l'émission du Gd³+ par rapport aux ions Tm³+ avec la structure a été effectuée. The development of new optical fibers capable to operate in the deep-ultraviolet (DUV, 200-300 nm) and the vacuum-ultraviolet (VUV, 120-200 nm) would benefit to laser technologies, microlithography techniques (increased spatial resolution) and elemental chemical sensing applications (phosphorous and sulfur sensing in agriculture). The only well-established UV-transmitting fiber existing to date consists in high-OH/fluorine doped silica glass core/clad fibers. However, the utilization of such fibers is limited by solarisation effect that degrades the UV-light transmission with long time exposition. Mixed fluoride-phosphate (FP) glasses with ultra-low content of impurities can be VUV- and/or DUV-transmitting materials, offering thus an alternative to the commercialized high-OH/fluorine doped silica fibers. These glasses are produced by mixing fluorides and polyphosphates to combine their properties as excellent glass-forming ability, low refractive index and broad optical transmission windows ranging from ~160 to 4000 nm. Also, when doped with trivalent rare-earth (RE) ions, the low phonon fluorine environment is favorable for RE high quantum efficiencies, making then suitable for photonic application in the form of fiber and/or bulk glass. Firstly, highly pure FP glasses were prepared and utilized to fabricate step-index optical fibers, by a modified crucible technique. In a first step, the bulk glasses were studied to be highly transparent in the VUV region, down to 160 nm, and the characteristics temperatures, viscosity around softening point were characterized. Then, the fibers were fabricated by the crucible technique, drawing the as-made core-cladding preforms in a silica crucible assembly. While uncontrolled crystallization was observed during the fiber drawing by the conventional method, drawing from a fused silica crucible showed to be suitable to obtain crystal-free FP glass fibers. Additionally, the cut-back method was employed to measure the optical attenuation on the FP step-index and single index glass fibers. The second part of this thesis involves the network structural investigation of a series of FP glasses with different fluoride/phosphate ratio. Raman and multinuclear solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopies were used to study the polyphosphate network transformation for the different fluoride/phosphate ratios. In the next step ²⁷Al/³¹P double resonance techniques were used to quantify the average number of P-O-Al linkages in the glasses and the local environment of fluoride species were also determined. Then, the glasses were doped with RE ions and the local environment was characterized by electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of Yb³+ ions probe and by photoluminescence experiments on Eu³+ dopant ions. The luminescence properties were correlated with the structural transformation as a function of composition. Lastly, due to the high UV tansparency of the FP glasses, we prepared FP glasses doped with Gd³+, Tm³+, and Yb³+ ions as a potential candidate for fabrication of UV fiber lasers. The photoluminescence properties under 980 nm diode laser excitation were studied, and the effect of fluoride/phosphate ratio in the glasses in the Gd³+ UV upconversion (UC) emission were verified. The effect of Gd³+ content in the UV UC emission was also studied. Then, by using ⁴⁵Sc/³¹P double resonance technique, utilizing scandium as a diamagnetic mimic for the luminescent RE species, the ligand distribution surrounding the RE ions were quantified, and the efficiency of the Gd³+ emission, compared to the Tm³+ ions with structure was done.

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Dutilleul, Olivier. "Mécanisme de corrosion des verres P2O5-Na2O-CaO-M2O3 (M:Fe3+, Al3+) amorphes et dévitrifiés." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD491.

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Abstract:

Nous avons étudié la corrosion des verres de phosphate du système CaO-Na2O-P205 - MIII7O3 avecMIII = Fei+, AI3+. Après avoir effectué la préparation de ces verres nous nous sommes intéressés, dans une première étape, à l'étude structurale. L'étude du verre CaO-Na2O-P2O5, appelé PCN, montre que les chaînes de phosphate sont sous la forme de longues chaînes appelées métaphosphates. Si on augmente la teneur en Fe203, celui-ci devient modificateur de verre. Le fer dépolymérise alors le verre. Nous avons étudié ensuite la dévitrification des verres PCN xFe et PCNA xFe. Lorsqu'on ajoute de l'oxyde de Fer (Fe203) au verre PCN, la cristallisation passe alors par deux étapes avec la formation de phosphates doubles de sodium fer (orthophosphates) puis avec la formation des métaphosphates observés lors de la cristallisation des verres sans fer. La deuxième partie concerne la corrosion à 100°C en solution aqueuse des verres CaONa2O-P205-M203 avec M= Fe et/ou Al. Le profil de corrosion du verre PCN est identique à celui proposé par Bunker. Celui des verres dans lesquels on a ajouté du fer est différent. Le diffractogramme X du "gel" observé à la surface du verre PCN corrodé a montré que le phosphate de calcium était sous forme d'hydroxyapatite. Enfin nous avons proposé des modèles de corrosion différents pour PCN et PCN xFe. Le premier concerne PCN et fait intervenir une étape gel de métaphosphate puis une hydrolyse et une décondensation. Le deuxième mécanisme pour PCN xFe est plus complexe et varie suivant le taux de fer introduit. Pour des faibles pourcentages de fer, le mécanisme retenu est celui des chaînes formant un gel ; mais pour un taux élevé de fer, nous n'aurions pas au départ un gel de métaphosphate mais des hydrogels d'hydrogénophosphates puis ultérieurement des hydroxydes de fer colloïdaux qui en séchant ont donné de l'hématite.

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Hongisto, Mikko. "Développement de verres et vitrocéramiques dopés ytterbium pour l'optique et réponses sous différents types de traitements." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0040.

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Abstract:

Ce travail de thèse propose une étude sur la modification des propriétés des composés vitreux dopés par des ions Yb3+, à travers des variations de composition, de traitements thermiques ou par rayonnement ainsi que par immersion en milieu aqueux. De nouveaux verres/vitrocéramique type oxyfluorophosphate dopés Yb3+ ont été développés et caractérisés pour obtenir des informations fondamentales sur la cristallisation. L’étude propose également le développement de fibres bioactives cylindriques et rectangulaires à base de verre borosilicate dopées et non dopées constituant respectivement le cœur et la gaine de la fibre. La stabilité de ces fibres en milieu aqueux est suivie en fonction de la géométrie. Cette étude fournit également des informations sur la résistance aux défauts en fonction de la nature du réseau et sur le développement de nouvelles fibres bioactives, dont l’émission pourrait être utilisée pour suivre la dissolution de la fibre dans le milieu aqueux. Cette étude contribue à une meilleure compréhension fondamentale sur la façon dont les modifications de composition et les processus thermiques / de rayonnement peuvent moduler les paramètres de performance des matériaux vitreux dopés par des ions Yb3+ This thesis studies the modification of the properties of glass compounds doped with Yb3+ ions, through variations in composition, thermal or radiation treatments as well as by immersion in aqueous medium. New Yb3+ doped oxyfluorophosphate glass/glass-ceramics have been developed and characterized to obtain fundamental information on crystallization. The study also proposes the development of cylindrical and rectangular bioactive fibers based on doped and non-doped borosilicate glass constituting the core and the clad of the fiber respectively. The stability of these fibers in aqueous medium is monitored according to the geometry. This study also provides information on resistance to defects depending on the nature of the network and on the development of new bioactive fibers, the emission of which could be used to follow the dissolution of the fiber in aqueous medium. This study contributes to a better fundamental understanding of how composition changes and thermal/radiation processes can modulate the performance parameters of glass materials doped by Yb3+ ions

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Cai, Muzhi. "Hybrid materials based on inorganic glasses doped with organophosphorus molecules for light emitting electrochemical cell applications." Thesis, Rennes, INSA, 2019. http://partages.insa-rennes.fr/share/page/document-details?nodeRef=workspace://SpacesStore/cc6fb318-d6f8-4126-8db4-a2a825a605a7.

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Abstract:

La cellule électrochimique électroluminescente (LEC) est un dispositif à couches minces, composé d’un semi-conducteur organique électroluminescent (OSC) et d’ions mobiles en tant que matériau actif intercalé entre une anode et une cathode. Dans le premier chapitre, le contexte et le mécanisme de la LEC ont été introduits. Dans le deuxième chapitre, nous avons dopé la molécule organophosphorée dans un verre de silicate contenant une teneur élevée en lithium par la méthode sol-gel. Dans le troisième chapitre, nous avons travaillé à l’obtention d’un verre de phosphate dopé à une molécule organophosphorée avec une conductivité ionique élevée par frittage Spark Plasma Sintering (SPS). Un verre de phosphate hybride ayant une conductivité ionique d'environ 10 -7 S / cm a été obtenu et une forte photoluminescence a été observée. En outre, les propriétés électrochimiques ont également été étudiées. De plus, lors du processus de préparation de la LEC par SPS, un phénomène intéressant a été découvert. Une émission bleue à large bande a été observée dans le verre d’oxynitrure de phosphate de zinc exempt de terres rares. Le quatrième chapitre est consacré à ce phénomène The light-emitting electrochemical cell (LEC) is a planar layered device, which is comprised of an electroluminescent organic semiconductor (OSC) and mobile ions as the active material sandwiched between an anode and a cathode. Electrolyte is one of the “short slab” of LEC technology. The main objective of this work is developing a new LEC device based on organophosphorus molecule doped organic-inorganic hybrid glass electrolyte. This hybrid glass cannot be synthesized by using classic melt-quenching technique because the melting temperature of glass is always much higher than the degradation temperature of organic molecule. Thus, in this work, we devote to that how to dope the organophosphorus molecule into the glass with high ionic conductivity. In first chapter, the background and mechanism of LEC were introduced. In the second chapter, we attempted to dope the organophosphorus molecule into silicate glass containing high lithium content by sol-gel method. In third chapter, we are working to obtain organophosphorus molecule doped phosphate glass with high ionic conductivity through spark plasm sintering (SPS). A hybrid phosphate glass with ionic conductivity of around 10 -7 S/cm was obtained, and strong photoluminescence was observed. Besides, the electrochemical properties were investigated as well. Moreover, during the process of preparing the LEC by SPS, an interesting phenomenon was found. A broadband blue emission was observed in rare-earth free zinc phosphate oxynitride glass. The fourth chapter is focus on this interesting phenomenon

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Foissac, Corinne. "Diagnostics spectroscopiques des plasmas froids dans l'azote et le mélange azote-hydrogène en écoulement : étude de faisabilité d'un procédé de nitruration d'un verre de phosphate." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2000/50376-2000-362.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur le diagnostic des plasmas froids dans l'azote et le melange azote-hydrogene en ecoulement, generes a basse pression par des cavites micro-onde et radio-frequence. Ces milieux, riches en especes actives a longue duree de vie, sont employes pour nitrurer un verre de phosphate afin de constituer une barriere a l'eau. La partie a traite du diagnostic de la post-decharge d'azote en ecoulement dans laquelle apparait une zone de reionisation hors champ electrique, nommee ionisation secondaire. Les techniques de spectroscopie d'absorption intracavite laser et de fluorescence induite par laser a deux photons sont mises en uvre, conjointement a la spectroscopie optique d'emission, afin d'etablir les profils de densite des especes n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) et de la temperature du gaz La validite des temperatures rotationnelles et translationnelles a rendre compte de la temperature du gaz est discutee. Par ailleurs, une methode originale de determination de ce parametre, basee sur la mesure de la temperature d'une lame plongee dans le plasma, est elaboree. La cinetique des especes (n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) dans l'ionisation secondaire est discutee. L'invariance de la densite atomique dans cette zone temoigne d'une cinetique controlee par les lois des gaz parfaits et de transport. En revanche, il est etabli une production locale de l'espece n 2(a 3 + u) dans la post-decharge. Les implications de ces resultats sont discutees. Dans la partie b, la faisabilite de la nitruration du verre de metaphosphate de sodium assistee par plasmas est demontree. Un diagnostic spectroscopique de ces milieux, axe principalement sur la determination de la temperature du gaz, est realise. Une source plasma originale, utilisant une cavite helicoidale, est employee et caracterisee. Les analyses par spectroscopie de photoelectrons induits par rayons x et infrarouge permettent d'estimer l'efficacite des differents traitements plasmas

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Foissac, Corinne Supiot Philippe. "Diagnostics spectroscopiques des plasmas froids dans l'azote et le mélange azote-hydrogène en écoulement étude de faisabilité d'un procédé de nitruration d'un verre de phosphate /." [S.l.] : [s.n.], 2000. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2000-362-363.pdf.

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Pukhkaya, V. "Influence de l'environnement des ions Yb3+ et Er3+ sur l'évolution de leurs propriétés de luminescence dans des verres d'oxydes sous l'irradiation ionisante." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00939232.

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Abstract:

Nous avons étudié les effets de l'irradiation ionisante (e¯- et γ-) sur les propriétés luminescentes des ions Yb3+ et Er3+ dans des verres aluminosilicates (AS) et phosphates en essayant de comprendre l'impact de l'environnement initial de Yb3+ et surtout le rôle des clusters d'Yb. Pour cela, des verres AS et phosphates contenant les quantités différentes de clusters d'Yb ont été irradiés à des doses comprises entre 104 et 2∙109 Gy. Nous avons montré que la relaxation des défauts ponctuels est ralentie en présence de clusters d'Yb dans le verre. La quantité de défauts ponctuels en fonction du lg(dose) est stable aux faibles doses puis décrit une courbe en cloche. La présence des clusters d'Yb limite la production de défauts aux doses élevées, quelle que soit la composition du verre (AS ou phosphate).En conséquence, la variation de la durée de vie de l'état excité 2F5/2 en fonction du log de la dose décrit deux régions. Pour un fort contenu de cluster d'Yb, la durée de vie diminue linéairement avec le log de la dose. Ce résultat ne dépend pas du type de verre, ni de la nature de l'élément terre rare (Er3+). Ceci signifie qu'il existe un mécanisme plus général n'impliquant pas un 'un type de défaut particulier. De plus, la complexité du signal RPE dû aux défauts ponctuels dans les verres phosphates a été interprétée grâce à la forte évolution de celui-ci en fonction de la composition du verre, de la dose et du temps. Au moins 8 défauts ponctuels paramagnétiques ont été identifiés ainsi qu'un défaut diamagnétique luminescent dont l'origine est discutée.

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Martins, Rodrigues Ana Candida. "Synthèse et propriétés électriques de verres oxydes conducteurs par ion lithium." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0010.

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Abstract:

L'etude porte sur la variation de la conductivite electrique des systemes borotellurates et borophosphates suivants : lio::(2)-b::(2)o::(3)-te::(2)o::(4) et li::(2)o-b::(2)o::(3)-p::(2)o::(6)-lix (x=f, cl, br). L'effet de formateur mixte pour le premier systeme et l'effet de sel dopant dans le second systeme ont ete interpretes a l'aide de la theorie de l'electrolyte faible et d'un modele de solutions regulieres

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Genévrier, Francine. "Études des réactions physico-chimiques dans des matériaux composites silicates en vue de l'élaboration de nouveaux stratifiés à matrice minérale." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10040.

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Abstract:

Ce travail de recherche porte sur des matériaux composites stratifiés constitués d'un renfort et d'une matrice silicatée. La matrice est un gel de silice, composé d'une solution aqueuse de silicate de sodium et d'un gélifiant pouvant être un mélange de phosphates d'aluminium condenses, désignés par g1 et g2, ou un sulfate de calcium anhydre, l'anhydrite. La première partie constitue l'analyse de la solution de silicate de sodium et des gélifiants. Au cours de la deuxième partie, des mécanismes de gélification ont pu être établis. En se basant sur ces mécanismes, des additifs minéraux réagissant chimiquement avec les constituants du liant ont été trouvés. Il en découle un contrôle de la viscosité de ce mélange avec le temps, condition nécessaire à la fabrication du stratifié. La troisième partie rapporte les essais d'élaboration de stratifies à l'échelle du laboratoire et les résultats de tests effectués sur ces stratifiés: résistances à l'atmosphère, à la flexion, à l'eau et au feu. Ces matériaux résistent particulièrement au feu: ils n'émettent pas de fumées toxiques lors de leur combustion et sont isolants thermiques

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Desmoulin, Jean-Charles. "Synthèse et caractérisation de verres d’oxyde d’argent : évolution sous rayonnements ionisants et structuration multi-échelle par laser femtoseconde." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0334/document.

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Abstract:

Les verres de phosphates de zinc et gallium contenant de l’argent ont permis des développements originauxau travers de la structuration d’architectures photoniques multi-échelles innovantes en volume, en surfaceou sur fibre, et également à travers l’ingénierie de composition chimique du matériau. Un taux accru d’oxyded’argent permet de maximiser la quantité de paires au sein de la matrice vitreuse lors de la synthèse dumatériau. Ce dimère favorise les processus d’agrégation conduisant à la formation d’espèces lors del’interaction locale entre le verre et le laser femtoseconde infrarouge. Une étude par spectroscopie RPEmenée sur des échantillons irradiés par des sources ionisantes a permis de montrer que le débit de dose estprépondérant quant au contrôle des processus chimiques. Des centres à électron et à trou sont les espècesmajoritairement stabilisées à faible débit de dose, alors que la formation d’agrégats d’argent luminescentsintervient pour des puissances crête élevées typiques des lasers ultra-courts. Le caractère local de lastructuration par Direct Laser Writing a permis de créer des objets 3D originaux. L’analyse fine de ladistribution chimique au sein d’objets fluorescents a permis de montrer clairement une zone de déplétion enions argent au centre. Les effets de migration d’ions depuis le centre du faisceau laser vers le bord externea ainsi été mis en évidence. Le dopage des verres photosensibles par des ions europium a permis de montrerdes effets de synergie entre agrégats d’argent photo-inscrits et lanthanides trivalent. En effet, une exaltationde l’émission de luminescence de ces derniers à l’endroit des structurations laser a été mesurée The silver-containing phosphate glasses allowed original developments throughout the microstructuring ofarchitectures for innovative photonic in the volume, at the surface or in the fibered material. The chemicalengineering of the material plays an important role from this point of view. An increasing silver oxide ratioleads to an important quantity of pairs in the pristine glass matrix. This dimer in favor of the aggregationprocess bringing to the production of species during the interaction between the glass and the infraredfemtosecond laser. A study conducted by EPR spectroscopy on irradiated samples (ionizing sources)demonstrated that the dose rate is predominant for the control of the involved chemical process. Mainly,electron and holes are stabilized at low dose rate whereas the formation of luminescent silver clusters occursfor high peak power typical of ultra-short lasers. The Direct Laser Writing process allows local structuring ofthe matter and resulted in original tridimensional patterns. The fine chemical distribution analysis insideannular fluorescent objects clearly showed a depletion zone of the silver concentration in the center. Ionicmigration effects from the center towards the edges of the laser beam are then highlighted. The Eu3+-dopedphotosensitive glasses emphasized a synergy between photo-induced silver clusters and trivalentlanthanides. Indeed, a luminescence exaltation associated to the europium emission is measured

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Mahfoudhi, Mohamed. "Eu3+ ion environment modification by Electron and femtosecond laser irradiation in metaphosphate and polyphosphate glasses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLX066.

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Abstract:

Les verres phosphates dopés terres rares (TR) sont des matériaux attractifs en optique en raison de leur basse température de transition vitreuse et de leur grande capacité à dissoudre les ions de terres rares par rapport aux verres silicates. Dans ce travail, nous sommes intéressés à comprendre les mécanismes conduisant à la modification structurale des verres polyphosphates de zinc et métaphosphates sous irradiation avec pour finalité de contrôler l'environnement des ions terres rares (ions Eu3+ en particulier) par l’irradiation. Nous avons comparé les effets obtenus sous irradiations aux électrons et par laser fs en faisant varier la dose et l’énergie des électrons (700 keV et 2.5 MeV), le taux de répétition du laser ainsi que les compositions de verre qui comportent différents ions alcalins et alcalino-terreux (Na, Li, K et Mg) et teneurs en Zn.Nous avons mis en évidence la diminution de la symétrie du site Eu3+, l’augmentation de la dispersion des sites ainsi qu’une réduction efficace des ions Eu3+ en Eu2+ sous irradiation électronique.La présence de Zn atténue la variation de l’ordre local autour de la terre rare, alors que le réseau vitreux est moins stable sous irradiation. La formation d’ion Eu2+ (sous deux types d’environnement de haute et basse symétries est par ailleurs accrue en présence de Zn et en utilisant des électrons de 700 keV. Le laser femtoseconde à 10 KHz engendre une cristallisation des verres métaphosphates sans réduction des ions Eu3+ Rare Earth (RE) doped phosphate glasses are attractive materials in optic due to their low glass transition temperature and their high ability to dissolve rare earth ions compared to silicate glasses. In this work, we are interested in understanding the mechanisms leading to the structural modification of zinc polyphosphate and metaphosphate glasses under irradiation with the aim of controlling the environment of rare earth ions (in particular Eu3+ ions) by irradiation. We compared the effects obtained under electron and femtosecond laser irradiation by varying the dose and electron energy (700 keV and 2.5 MeV), the laser repetition rate as well as the glass compositions that contain different alkaline and alkaline earth ions (Na, Li, K and Mg) and Zn contents.We have demonstrated the decrease of the Eu3+ site symmetry, the increase of the sites dispersion as well as an effective reduction of Eu3+ to Eu2+ under electron irradiation.The presence of Zn attenuates the variation of the local order around the rare earth, while the vitreous network is less stable under irradiation. The formation of Eu2+ ions (under two types of high and low symmetry environments) is further enhanced in the presence of Zn and using 700 keV electrons. The femtosecond laser at 10 KHz gives causes crystallization of metaphosphate glasses without reduction of Eu3+ ions

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Cardinal, Thierry. "Proprietes optiques non lineaires des verres borophosphates de titane ou de niobium." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00148412.

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Abstract:

Les verres présentant des propriétés optiques non linéaires importantes constituent des candidats pour des applications de commutation optique ou de propagation soliton. Les verres du système vitreux (1 - x) (0,05Na2B4O7 - 0,95NaPO3) (x TiO2 ou x Nb2O5) ou l' oxyde de titane ou de niobium, réputés non linéaires, sont introduits en fortes proportions sont élaborés et caractérisés du point de vue optique et thermique. Une étude comparative de ces verres borophosphates de titane ou de niobium avec des verres silicates de titane ou de niobium est entreprise. L'étude de l'évolution de l'environnement local de l' ion de transition, en fonction de sa concentration dans le verre et de la matrice vitreuse, est déduite de l'analyse des spectres d'absorption X et RAMAN. A partir de ces résultats structuraux et des grandeurs non linéaires, un modèle semi-empirique base sur une théorie de l'orbitale de liaison est proposé. Conjointement des calculs ab initio, confrontes a l'approche semi-empirique, sont menés dans le cas des verres de titane.

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Hu, Hanyu. "Étude du système vitreux X2O3-NaPO3 (X = Al, B) et caractérisation par spectroscopies de résonance magnétique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR044.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude des systèmes binaires Al2O3-NaPO3 et B2O3-NaPO3 ainsi que sur le système ternaire Al2O3-B2O3-NaPO3. Le travail a consisté à préparer les verres, mesurer leur Tg et analyser leur structure par RMN 1D/2D. L'étude du système Al2O3-NaPO3 a permis de préparer des verres contenant jusque 35 mol% d'Al2O3, de mettre en évidence une variation de la Tg en 3 domaines et de relier cette évolution à la présence de sites Q12Al et de liaisons Al-O-Al. L'étude du système B2O3-NaPO3 a permis de préparer des verres contenant jusque 70 mol% de B2O3, de mettre en évidence une évolution de la Tg sur deux domaines et de relier cette évolution à la présence de sites Q12B et de liaisons B-O-B. La plage de vitrification du système Al2O3-B2O3-NaPO3 a été déterminée dans ce travail pour la première fois et les valeurs de Tg observées ont été reliées aux états de coordination des atomes d'Al et de B. Pour finir, quelques compositions dopées au Nd ont été préparées et analysées par RPE 1D/2D This PhD focuses on the study of binary Al2O3-NaPO3, B2O3-NaPO3 and ternary Al2O3-B2O3-NaPO3 systems. The work is based on glass synthesis, Tg measurements and structural characterization by 1D/2D NMR. For the Al2O3-NaPO3 system, glasses have been prepared up to 35 mol% of Al2O3, Tg has shown a 3 domains-evolution explained by the presence of Q12Al sites and Al-O-Al bonds. For the B2O3-NaPO3 system, glasses have been prepared up to 70 mol% of B2O3, Tg has shown a 2 domains-evolution explained by the presence of Q12B sites and B-O-Bbonds. The vitrification domain of the Al2O3-B2O3-NaPO3 system has been determined for the first time and the Tg values have been related to the Al and B atoms coordination states. Some glass compositions have also been doped with Nd-oxide and analyzed by 1D/2D EPR technique

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Salem, Youbba Ould. "Etude expérimentale et modélisation Monte Carlo des grandeurs opérationnelles en métrologie des rayonnements ionisants : application à la dosimétrie neutrons par radiophotoluminescence." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAE016/document.

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Abstract:

Nous mettons au point un dosimètre passif capable de détecter les neutrons rapides et thermiques, destiné à la fois à la dosimétrie d'ambiance et personnelle. Ce dosimètre détecte les neutrons au moyen de convertisseurs appropriés (polyéthylène et cadmium). Cette étude s'est appuyée sur des simulations Monte Carlo, qui ont aidé à la conception géométrique du dosimètre et au choix des matériaux. La caractérisation expérimentale du dosimètre montre que les réponses à ces neutrons en termes de H*(10) et Hp(10) sont linéaires, avec des seuils de détection de 2 mSv pour les neutrons rapides et de 0, 19 mSv pour les neutrons thermiques. Les dépendances angulaires sont satisfaisantes selon les recommandations de la norme ISO 21909. Un facteur de calibration de (9,5 +- 0,5)x10 puissance -2 mSv.cm2/signal RPL a été obtenu pour les neutrons rapides de la source calibrée de 241Am-Be de l'IPHC. Ce facteur est de (9,7 +- 0,3)x10 puissance-3 mSv.cm2/signal RPL pour les neutrons thermalisés We characterize a passive dosimeter capable of measuring both fast and thermal neutrons for ambiant and persona! dosimetry. These neutrons can be detected in a mixed neutron-gamma field with appropriate converters (polyethylene for fast neutrons, cadmium for thermal neutrons). Monte Carlo simulations with MCNPX helped with the geometrical conception of the dosimeter and the choice of materials. The responses of the RPL dosimeter to these neutrons are linear in H*(1 O) and Hp(10) with detection limits of 2 mSv for fast neutrons and 0.19 mSv for thermal neutrons. The angular dependencies are satisfactory according to the ISO 21909 norm. A calibration factor of (9.5 +- 0.5)x10 exponent -2 mSv.cm2/RPL signal is obtained to the fast neutrons of the IPHC's 241 Am-Be calibrator. This factor is (9.7 +- 0.3)x10 exponent -3 mSv.cm2/RPL signal for the thermalized neutrons

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Duchesne, Claire. "Etude des proprietes optiques non lineaires dans les verres. Cas du systeme NA2O-TIO2-P2O5." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136123.

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Abstract:

L' acces aux proprietes optiques non lineaires de materiaux tels que les verres mineraux ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine du transport de l' information par fibre optique, voire dans celui de la commutation optique fonctionnant avec des temps de reponse tres brefs (domaine de la subpicoseconde). Concretement, leur potentialite peut etre estimee par une figure de merite F, expression d' un compromis qui doit etre trouve entre la necessite d' accroitre la vitesse et l' amplitude de changement d' indice de refraction et l' obligation d' attenuer la variation thermique de l' indice due a l' echauffement du materiau que provoque l' intensite du faisceau lumineux. Une analyse des criteres de choix des materiaux nous a conduit a centrer cette premiere etude sur des verres du systeme Na2O-TiO2-P2O5. Les resultats peuvent s' analyser en terme de reconnaissance des entites structurales se formant dans les verres et de performances obtenues sur le plan des non linearites optiques: l' analyse structurale des verres effectuee essentiellement par spectroscopie d' absorption des rayons X a conduit a l' identification des entites hyperpolarisables a l' origine des proprietes non lineaires, a savoir les groupements TiO5; les valeurs des indices non lineaires se situent un peu au-dessous de celles des verres contenant des ions lourds. En revanche, l' absence de tels constituants a permis d' accroitre considerablement les facteurs de merite. De ce point de vue, ces phosphates se placent sans doute en tete par rapport a tous les resultats publies a ce jour. Enfin, la pertinence des valeurs experimentales des indices lineaires et non lineaires a pu etre mise en evidence par une tentative de modelisation. Cette approche repose sur le modele de M. E. Lines qui a decrit la reponse electronique d' un cristal sous l' effet d' une perturbation electromagnetique en terme de processus interionique par une analyse de la liaison anion-cation.

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Boukbir, Larbi. "Preparation et etude de nouveaux materiaux presentant des liaisons phosphore-azote : verres azotes de phosphates." Rennes 1, 1987. http://www.theses.fr/1987REN10083.

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Abstract:

Les verres sont prepares par action de l'ammoniac sur des polyphosphorus alcalins. Les systemes synthetises sont du type m-p-o-n (avec m=li, na) et na-m**(ii)=mn, fe). La presence d'azote modifie considerablement certaines proprietes des verres: temperature de transition vitreuse, durete et module elastique augmentent alors que le coefficient de dilatation thermique diminue; la durabilite chimique est augmentee. Une approche structurale est realisee par spectrometrie de photoelectrons xps

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Boukbir, Larbi. "Préparation et étude de nouveaux matériaux présentant des liaisons phosphore-azote verres azotes de phosphates /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376032804.

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Ducel, Jean-François. "Nouveaux verres borophosphates de sodium et de calcium. Corrélation structure-propriétés physico-chimiques. Application dans le domaine biomédical." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134062.

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Abstract:

Cette étude a porte sur la caractérisation tant physico-chimique que structurale de verres issus du système NaPO3-Na2B4O7-Ca5(PO4)3OH pouvant servir a des applications dans le domaine biomédical. Dans une première partie, les verres de composition (1-x) NaPO3-xNa2B4O7 ont été étudies. L' évolution inattendue des propriétés physicochimiques a pu être correlée a la structure caractérisée par RMN (31P MAS et 11B) et spectroscopies vibrationnelles (infrarouge et diffusion Raman). Dans une deuxième partie, l' effet d' addition de l' hydroxyapatite dans les verres borophosphates de sodium montre un renforcement de certaines propriétés (dureté et résistance a l'eau) lie a des modifications structurales du réseau vitreux. La dernière partie de ce travail a été consacré à la recherche et à la mise au point d'un procédé d'obturation de carie dentaire consistant a fondre, in situ, ces matériaux grâce au pouvoir thermique d'un laser CO2.

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Bouchard, Michel. "Evaluation des Capacités de la Microscopie Raman dans la Caractérisation Minéralogique et physicochimique de Matériaux Archéologiques : Métaux, Vitraux & Pigments." Phd thesis, Museum national d'histoire naturelle - MNHN PARIS, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00131055.

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Abstract:

L'évaluation des capacités non-destructives de la Microscopie Raman en Archéologie est la ligne directrice de ce travail de recherche. Trois domaines ont été choisis afin d'estimer les avantages et les limites d'une telle technique d'analyse ; il s'agit de l'étude 1) des pigments issus des peintures préhistoriques, 2) des produits de corrosion de métaux d'origine archéologique et 3) des vitraux (le verre, la coloration et l'altération). Les résultats plus ou moins « positifs » selon les domaines, mettent en évidence, par exemple, les capacités de la MR à distinguer les oxydes de Mn du carbone dans les peintures noires préhistoriques ou encore, la facile identification de l'hématite ; ils permettent également de distinguer assez facilement les différentes phases d'altérations existantes sur les métaux corrodés (sulfates, oxydes, chlorures...). Enfin, si l'étude du verre et des colorations en surface offrent des résultats assez positifs (complexes de type : PbCrO4.PbO), l'identification de la coloration dans la masse des vitraux par des colloï des métalliques reste plus complexe. La fluorescence constitue également un des désavantages certain de cette méthode. Toutefois, la réussite de cette technique, dans le domaine de l'archéometrie, où elle est encore peu appliquée, permet d'entrevoir un avenir prospère et une utilité incontestable pour les archéologues, restaurateurs et conservateurs.

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Rousseau, Guillaume. "Elaboration de voies innovantes pour la protection contre l’oxydation de matériaux composites carbone/carbone utilisés en aéronautique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUR035.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse ont été menés en collaboration entre l’UCCS et l’entreprise Safran Landing Systems (Safran LS) et ont porté sur l’élaboration d’une nouvelle voie de protection anti-oxydation (PAO) pour des matériaux composites carbone/carbone (C/C) commercialisés comme composants de freins d’avion. Le principe de cette PAO innovante est basé sur une barrière de diffusion amorphe silicatée dite interne car appliquée sous la surface du composite C/C, combinée à une phase aluminophosphate qui joue un rôle piège pour les catalyseurs d’oxydation. Cette PAO est formée par l’imprégnation des porosités du composite C/C par un mélange de précurseurs liquide, suivi d’un traitement thermique. Plusieurs voies d’imprégnation du composite C/C ont été explorées : (i) une imprégnation séquentielle du composite C/C avec une première couche d’aluminophosphate et une deuxième couche de phase vitreuse (ou inversement) ou (ii) une imprégnation simultanée du matériau avec un mélange combinant les précurseurs des deux phases. Dans un premier temps, une étude des évolutions chimiques (par RMN, micro-tomographie X synchrotron et DRX) et morphologiques (par MEBE-HT) à haute température de l’aluminophosphate a été effectuée. Cette étude a permis de comprendre l’origine de la perte d’efficacité de l’aluminophosphate après un flash thermique à 1200 °C. Puis, pour les deux voies d’imprégnation que nous avons développées, des tests de performance des PAO ont été menées en condition industrielle et des caractérisations (par RMN, MEBE-HT, analyses thermiques ATD, ATG, HSM) ont permis de relier ces performances à la structure chimique des PAO. Nous avons montré que certaines formulations de PAO séquentielles permettent d’améliorer les performances anti-oxydation en comparaison aux performances d’une PAO industrielle basée seulement sur de l’aluminophosphate This work has been developed as part of a collaboration between the UCCS laboratory and the Safran Landing Systems (Safran LS) company. The aim of this work was to elaborate a new anti-oxidation protection (AOP) for carbon/carbon (C/C) composites marketed as airplane brakes components. The principle of this innovative AOP is based on a so-called internal silicate vitreous diffusion barrier because it is applied under the surface of the C/C composite, combined with an aluminophosphate phase which has a trapping role for the oxidation catalysts. This PAO is formed by impregnating the porosities of the C/C composite with a liquid mixture of precursors, followed by a heat treatment. Several ways of impregnating the C/C composite have been explored: (i) a sequential impregnation of the C/C composite with a first layer of aluminophosphate and a second layer of vitreous phase (or vice versa) or (ii) a simultaneous impregnation of the material with a mixture combining the precursors of the two phases. First, a study of the chemical (by NMR, X-ray micro-tomography synchrotron and XRD) and morphological (by MEBE-HT) evolutions at high temperature of the aluminophosphate was carried out. This study allowed to understand the origin of the loss of efficiency of the aluminophosphate based AOP after a thermal flash at 1200 °C. Then, for the two impregnation routes that we have developed, AOP performance tests were carried out in industrial conditions and characterizations (by NMR, MEBE-HT, thermal analyzes ATD, ATG, HSM) made it possible to link these performances to the chemical structure of the AOP. We have shown that some sequential AOP formulations improve anti-oxidation performance compared to the performance of an industrial AOP based only on aluminophosphate

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Balasoiu-Ungureanu, Maria-Camélia. "Synthèse et propriétés de verres à base de P2O5." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0097.

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Abstract:

Les travaux decrits concernent principalement l'etude de verres dont le formateur de reseau est l'anhydride phosphorique p 2o 5. Une partie des recherches est relative a la synthese et a la caracterisation de verres a basse temperature de transition vitreuse et a ete effectuee en roumanie. Une premiere famille de materiaux est constituee de verres pour lesquels l'oxyde formateur p 2o 5, partiellement substitue par b 2o 3 ou sio 2, est associe aux modificateurs sno, pbo ou zno et aux sels halogenes snf 2, pbf 2 ou zncl 2. Une seconde famille de verres, basee sur des phosphosulfates vitreux du systeme p 2o 5-znso 4-k 2so 4-li 2so 4, a ete exploree en vue d'une utilisation plus specifique de ces matrices comme solvant de molecules ou polymeres organiques. Des systemes ne contenant pas p 2o 5 comme formateur de reseau ont egalement ete etudies et sont presentes en annexe. Une seconde partie des travaux a ete consacree a l'etude des proprietes electriques des verres du systeme p 2o 5-na 2o-v 2o 5 et a ete realisee en france. La conductivite electrique (ionique, electronique ou mixte) de ces materiaux a ete etudiee en fonction de la temperature dans la gamme 25 - 400\c. L'etude de l'influence de la pression isostatique (1 - 5000 bars) a mis en evidence une difference de comportement pour les verres a conduction ionique (p 2o 5-na 2o) et electronique (p 2o 5-v 2o 5). Pour les premiers, on observe une diminution de la conductivite avec la pression et l'effet inverse pour les seconds. Une approche thermodynamique des variations de la conductivite en fonction de ces deux parametres (temperature et pression) a ete developpee et confrontee aux modeles microscopiques proposes, c'est-a-dire un mecanisme de saut par paires interstitielles pour la conduction ionique et le mecanisme du petit polaron pour la conduction electronique.

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Dussauze, Marc. "Génération de second harmonique dans des verres borophosphate de sodium et niobium par polarisation thermique." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011055.

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La génération de second harmonique induite par des traitements de polarisation dans des matériaux vitreux pourrait permettre le développement de nouveaux systèmes électro-optiques compatible avec les fibres optiques de silice. Dans ce contexte, cette thèse présente les résultats obtenus par polarisation thermique des verres ((1-x) 0.95 NaPO3 + 0.05Na2B4O7)+ x Nb2O5 (x ≤ 0.5). Une non linéarité optique d'ordre deux supérieure à 4pm/V a pu être induite à la fois dans le verre massif et le verre déposé sous forme de couche mince. L'analyse du verre avant et après polarisation et notamment de la structure locale du réseau vitreux permet une meilleure approche des processus mis en jeu lors du traitement dans des verres à aussi forte concentration en sodium et donc aussi conducteurs.

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Etter, Stéphanie. "Etude de la corrosion sous contrainte de certains verres d'aluminophosphates de calcium : effet de la teneur en alumine." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20234.

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Maurel, Clément. "Verres pour la Photostructuration." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438449.

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Les besoins de nouvelles technologies en télécommunications motivent la recherche de matériaux participant à la formation de composants optiques. Dans ce but, l'étude de la photostructuration de nouvelles formulations de verres possédant des propriétés optiques ajustables a été réalisée. Deux cas ont été étudiés : la modification du réseau vitreux ou l'introduction d'ions photosensibles au sein du verre. - Des verres oxysulfures de germanium et de gallium ont été élaborés sous forme de massif, et sous forme de couche mince. Leurs propriétés optiques sont intermédiaires à celles des composés purs Ge(Ga)O2 et Ge(Ga)S2. La photosensibilité des verres diminue avec l'augmentation de la valeur du rapport O/S des matériaux. - L'ajout d'ions argent au sein de verres phosphates de zinc a été étudié. Plusieurs techniques de réduction de l'ion argent dans ces verres ont été explorées comme l'irradiation par faisceau électronique, par rayonnement gamma ou par Laser. Dans le cas particulier d'une irradiation par laser femtoseconde de cadence de 8 Mhz et émettant à 1030 nm, il a été possible de créer des structures optiques de 85 nm environ, donc bien inférieur à la longueur d'onde utilisée pour l'écriture. Ces premiers résultats offrent une nouvelle alternative à la création dans le futur de structures photoniques composites.

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Grussaute, Hélène. "Les dopants phosphates dans les verres silicatés." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-469.pdf.

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Abstract:

Afin d'aider à la formulation des verres d'isolation, nous considérons l'influence de faibles additions de P2O5 ( 4 mole %) sur la structure locale et les propriétés de verres de silicates modèles. L'analyse structurale est effectuée en utilisant les spectroscopies RMN du 29Si, 31P et Raman. L'examen de verres SiO2-Na2O-P2O5 et SiO2-CaO-Na2O-P2O5 montre que les entités phosphates présentes, PO43 et P2O74, sont insérées avec leurs cations compensateurs de charges dans les interstices du réseau silicaté. Nous les avons appelées dopants phosphates. Dans les verres sodiques, leur distribution en entités PO43 et P2O74 parait être le résultat d'un équilibre acido-basique entre ces entités et les unités silicatés du réseau. En présence de CaO, cet équilibre est déplacé vers la formation de PO43. Une étude complémentaire des verres SiO2-Na2O-TiO2-P2O5 souligne que contrairement à Na+ et Ca2+, les cations de champs électrostatiques forts distincts, Na+ et Ti4+, ne se répartissent pas de façon homogène dans l'environnement de ces entités phosphates. Outre la formation des dopants phosphates, l'ajout de P2O5 sans la quantité de cations nécessaires à la compensation des charges de PO43 et P2O74 induit une polymérisation du réseau. Lors de l'étude de l'effet de P2O5 sur les propriétés, nous avons séparé les influences des deux paramètres : présence des dopants phosphates, polymérisation du réseau. Cette démarche nous permet d'interpréter les évolutions de la viscosité à haute température et des caractéristiques du liquidus mesurées lors de substitutions de SiO2 par P2O5 dans des verres sodocalciques. Enfin, en vue de comprendre son influence sur la biosolubilité des verres d'isolation, nous considérons l'impact de P2O5 sur l'altération de verres SiO2-Na2O à Ph neutre. Les analyses chimiques des solutions de corrosion et les caractérisations des pellicules d'altération par EDX et RMN montrent que la présence des dopants phosphates accélère la lixiviation des ions Na+.

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Jouanno, Jean-Marc. "Amplification optique dans des guides d'ondes réalises par échange d'ions dans des verres phosphates dopes par des terres rares." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0013.

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Les amplificateurs optiques realises a partir de fibres dopees par des ions erbiums ont fait, grace a leurs bonnes performances, fortement evoluer les systemes de transmission a fibre optique. Nous en avons transpose les principes pour realiser des composants actifs d'optique integree sur des verres dopes par des terres rares. Cette technologie permet en effet une meilleure compacite et l'insertion simultanee de fonctions variees. Nous presentons les resultats obtenus dans des guides fabriques par echange ionique dans des verres phosphates. Les ions de terres rares, inclus des la synthese du materiau, y presentent des sections efficaces elevees et peuvent etre portes a une concentration de quelques pourcents en poids sans induire de reduction importante de la duree de vie de leur niveau metastable. Leurs caracteristiques spectroscopiques sont preservees apres l'echange d'ions. Les guides obtenus sont monomodes aux longueurs d'onde de pompe et de signal. Enterres, ils presentent de faibles pertes de propagation. En utilisant un dopage au neodyme, nous avons realise des amplificateurs a une longueur d'onde voisine de 1,05 micron ainsi qu'une source laser de faible seuil et de bonne efficacite de conversion de puissance. A l'aide d'un modele, nous avons pu estimer l'influence de l'addition de photons par transfert d'energie due a la concentration elevee de dopants. Nous avons egalement releve les gains autour de 1,3 micron. Ils sont limites par l'absorption a partir du niveau metastable et la faible probabilite d'emission. Nous avons modelise et realise des amplificateurs optiques a 1,5 micron en effectuant un co-dopage par des ions erbium et ytterbium. Nous avons mesure un gain net de 6 db sur des guides de 44 mm de long et nous avons pu mettre en evidence l'importance du confinement du mode guide. Ces resultats peuvent etre largement ameliores en optimisant les caracteristiques geometriques des guides et la concentration de dopants. Ils montrent que la technologie de l'echange d'ions constitue aujourd'hui une excellente marche d'acces a une utilisation plus large des dispositifs d'optique integree

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Donze, Sébastien. "Conversion des chlorures de métaux lourds en verres de phosphate." Compiègne, 1999. http://www.theses.fr/1999COMP1222.

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Abstract:

Le traitement des REFIOM par vitrification conduit à l'obtention d'un vitrifiat et d'une petite fraction résiduelle issue du traitement des fumées où se trouvent concentrés les composés toxiques : les cendres secondaires. Celles-ci sont riches en métaux lourds sous forme de chlorures et en chlorures d'alcalins, NaCl et KC1. La forte solubilité et la très grande volatilité des chlorures s'avèrent particulièrement contraignantes pour les opérations d'inertage des métaux lourds. Il apparaît donc nécessaire de procéder à une étape de conversion de ces chlorures de métaux lourds afin de les récupérer sous une forme stable chimiquement et thermiquement. Dans ce cadre, nous avons étudié un procédé original de conversion à haute température des chlorures de métaux lourds utilisant les phosphates. Notre démarche a consisté en l'étude des bilans de matière et de la structure des produits de conversion afin de comprendre les différentes réactions chimiques du mécanisme de conversion. La spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) a été utilisée pour caractériser l'influence des paramètres expérimentaux sur la nature et la structure des matrices phosphates générées par le procédé de conversion à haute température. Dans un premier temps, nous détaillons notamment, grâce à l'étude d'un système modèle ne contenant que PbC12 et CdC12, les différentes réactions chimiques qui se déroulent durant l'étape de conversion. Ensuite, l'influence des chlorures d'alcalins NaCl et KC1 sur la conversion des chlorures de métaux lourds (PbC12 et CdC12) est etudiée de sorte à étendre le procédé de conversion aux cendres secondaires riches en chlorures d'alcalins. Plusieurs techniques RMN ont été utilisées pour caractériser la structure des verres de phosphate générés par la conversion. Pour terminer, nous avons jugé de la potentialité d'utilisation de telles matrices vitreuses en tant que matériaux d'encapsulation de déchets. Le dernier point qui est abordé concerne l'optimisation de la durabilité chimique de ces matériaux par ajout d'oxyde de fer, Fe203 During fly ash vitrification processes, heavy metals volatilize and are recovered into chlorinated salts, called secondary ashes. Due to the volatility of heavy metal chloride compounds, the thermal treatment of these secondary ashes must involve first the conversion of the toxic chlorinated salts into a thermaly stable form. Therefore, we propose a method for the stabilisation of heavy metal wastes generated in fly ashes vitrification processes, based on the batch conversion of çhlorinated species (heavy metal chlorides and alkali chlorides) with ammonium dihydrogenphosphate, that produces phosphate glasses. Our approach of the problem is dual. First, we have stated, thanks to elemental analyses, the different chemical reactions of the conversion mechanism as a fonction of the batch composition. Secondly, the structural study of the phosphate glasses obtained by the thermal conversion process have been achieved using NMR spectroscopy. To set about this study, we have prepared synthetic mixtures to be converted. The first one is a simplified batch, containing PbC12 and CdCl2 only. The second one contains also also sodium chloride and potassium chloride and the batch compositions are choosen so that they correspond to an average secondary ash composition. Finally, some results about the chemical durability of the phosphate glasses obtained by the conversion process are presented and the improvement of the chemical durability of these phosphate glasses with iron oxide addition is discussed

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Chabauty, Anne-Lise. "Conditionnement de l’iode radioactif dans des verres de phosphate d’argent." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R034/document.

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Abstract:

L’iode 129 fait partie des déchets radioactifs issus de l’industrie nucléaire, et est actuellement géré par dilution isotopique. Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l’étude de la faisabilité d’un conditionnement de l’iode au sein d’une matrice vitreuse, en vue d’un stockage en couche géologique profonde. Les verres de phosphate d’argent, permettant d’incorporer de fortes quantités d’iode et synthétisables à basse température, ont été choisis pour cette étude. Afin d’améliorer leur résistance à l’altération en milieu aqueux, ces derniers ont été réticulés par du niobium et du bismuth. Des verres phospho-molybdiques (P-Mo), réticulés au niobium, ont également été synthétisés. Les limites d’incorporation du niobium et du bismuth ont été déterminées pour une teneur en iode de 12 %mass, et sont comprises entre 1,6 %mol et 4,0 %mol, selon le rapport Ag/P et la teneur en MoO3 considérés. Les études structurales montrent que l’introduction de ces agents de réticulation entraine une augmentation significative du degré de polymérisation des verres considérés. Pour autant, ils ont peu d’effet sur les propriétés thermiques des verres purement phosphatiques à l’iode et sur leur résistance à l’altération. Les verres P-Mo à l’iode présentent cependant une augmentation de la Tg et une amélioration de durabilité chimique en eau pure. Pour un verre P-Mo contenant 4,0 %mol en Nb2O5, la vitesse d’altération à 50 °C diminue en effet d’un facteur 100 par rapport à un verre purement phosphatique, avec en plus l’apparition d’un régime résiduel d’altération. Cette tendance n’est cependant pas vérifiée pour les tests de lixiviation réalisés dans une eau en équilibre avec l’argile Iodine 129 is a radioactive waste coming from the nuclear industry, which is currently handled by isotopic dilution. As a part of the assessment of alternative solutions, this work focuses on the study of the feasibility of iodine conditioning using a glass matrix aiming at a long-term storage in a geological repository. Silver phosphate glasses, which can incorporate high amounts of iodine and can be synthesized at low temperature, were chosen for this study. In order to increase their chemical durability, theses glasses were crosslinked by niobium and bismuth oxides. Phospho-molybdenum glasses, crosslinked by niobium, were also synthesized. Niobium and bismuth incorporation limits were determined for an iodine amount of 12 wt% and range from 1.6 mol% to 4.0 mol%, depending on the Ag2O/P2O5 ratio and the amount of MoO3. Structural investigations show that the introduction of those crosslinking reagents induces a significant increase of the polymerization degree of the glasses. Despite this higher connectivity, the two crosslinking reagents have a low impact on the thermal properties of iodine-containing silver phosphate glasses, as well as on their resistance to alteration in aqueous medium. However, phospho-molybdenum glasses containing iodine and crosslinked by niobium display an increase of their glass transition temperature and of their chemical durability. Indeed, the alteration rate decreases from a factor 100 for a phospo-molybdenum glass containing 4.0 mol% of Nb2O5 in comparison to a pure phosphate glass, with the apparition of a residual alteration regime. In clay-equilibrated water, however, this tendency is not verified

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Chabauty, Anne-Lise. "Conditionnement de l’iode radioactif dans des verres de phosphate d’argent." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2018. http://www.theses.fr/2018LILUR034.

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Abstract:

L’iode 129 fait partie des déchets radioactifs issus de l’industrie nucléaire, et est actuellement géré par dilution isotopique. Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l’étude de la faisabilité d’un conditionnement de l’iode au sein d’une matrice vitreuse, en vue d’un stockage en couche géologique profonde. Les verres de phosphate d’argent, permettant d’incorporer de fortes quantités d’iode et synthétisables à basse température, ont été choisis pour cette étude. Afin d’améliorer leur résistance à l’altération en milieu aqueux, ces derniers ont été réticulés par du niobium et du bismuth. Des verres phospho-molybdiques (P-Mo), réticulés au niobium, ont également été synthétisés. Les limites d’incorporation du niobium et du bismuth ont été déterminées pour une teneur en iode de 12 %mass, et sont comprises entre 1,6 %mol et 4,0 %mol, selon le rapport Ag/P et la teneur en MoO3 considérés. Les études structurales montrent que l’introduction de ces agents de réticulation entraine une augmentation significative du degré de polymérisation des verres considérés. Pour autant, ils ont peu d’effet sur les propriétés thermiques des verres purement phosphatiques à l’iode et sur leur résistance à l’altération. Les verres P-Mo à l’iode présentent cependant une augmentation de la Tg et une amélioration de durabilité chimique en eau pure. Pour un verre P-Mo contenant 4,0 %mol en Nb2O5, la vitesse d’altération à 50 °C diminue en effet d’un facteur 100 par rapport à un verre purement phosphatique, avec en plus l’apparition d’un régime résiduel d’altération. Cette tendance n’est cependant pas vérifiée pour les tests de lixiviation réalisés dans une eau en équilibre avec l’argile Iodine 129 is a radioactive waste coming from the nuclear industry, which is currently handled by isotopic dilution. As a part of the assessment of alternative solutions, this work focuses on the study of the feasibility of iodine conditioning using a glass matrix aiming at a long-term storage in a geological repository. Silver phosphate glasses, which can incorporate high amounts of iodine and can be synthesized at low temperature, were chosen for this study. In order to increase their chemical durability, theses glasses were crosslinked by niobium and bismuth oxides. Phospho-molybdenum glasses, crosslinked by niobium, were also synthesized. Niobium and bismuth incorporation limits were determined for an iodine amount of 12 wt% and range from 1.6 mol% to 4.0 mol%, depending on the Ag2O/P2O5 ratio and the amount of MoO3. Structural investigations show that the introduction of those crosslinking reagents induces a significant increase of the polymerization degree of the glasses. Despite this higher connectivity, the two crosslinking reagents have a low impact on the thermal properties of iodine-containing silver phosphate glasses, as well as on their resistance to alteration in aqueous medium. However, phospho-molybdenum glasses containing iodine and crosslinked by niobium display an increase of their glass transition temperature and of their chemical durability. Indeed, the alteration rate decreases from a factor 100 for a phospo-molybdenum glass containing 4.0 mol% of Nb2O5 in comparison to a pure phosphate glass, with the apparition of a residual alteration regime. In clay-equilibrated water, however, this tendency is not verified

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Moutaoukil, Zakaria. "Synthèse et étude de nouveaux agents de flottation et de démétallisation et leurs applications dans l'industrie des phosphates." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2023. http://theses.univ-cotedazur.fr/2023COAZ4027.

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Abstract:

De nos jours, l'industrie minière a connu une activité intense dans le domaine du développement de réactifs et additifs pour le traitement d'une grande variété de minerais. En outre, les recherches actuelles montrent un intérêt croissant pour les additifs de type collecteurs, dépresseurs ainsi que les agents chélatants, au regard de leur performance et leur efficacité au niveau industriel, et plus particulièrement dans l'industrie des phosphates.L'objectif ultime de ce travail de thèse est de développer de nouveaux réactifs et additifs « fait-maison » afin de soutenir et d'accompagner les développements futurs de l'industrie des phosphates au Maroc, et d'ouvrir ainsi de nouvelles perspectives. En conséquence, nos travaux de recherche sont concentrés sur la synthèse et la validation des performances de réactifs et additifs à l'échelle laboratoire, pilote et industrielle. Dans ce contexte, des agents, appartenant à des classes chimiques différentes, ont été conçus pour l'enrichissement des phosphates pauvres en P2O5 et pour l'élimination de certains métaux lourds. En effet, avec l'augmentation de la population mondiale, la demande croissante en engrais phosphatés dépourvus de métaux lourds, il devient urgent de faire un focus sur l'exploitation des phosphates à faible teneur en P2O5 et sur l'élimination des métaux lourds. Dans ce cadre, nous avons développé et évaluer différents agents organophosphorés, faits maison, lors des procédés de flottation inverse et de précipitation. Ces agents chimiques se sont avérés très efficaces et ont livrés des rendements élevés. Au cours de ces travaux de thèse, nous nous sommes également intéressés à la conception, la synthèse et l'évaluation de nouveaux acides bis-phosphoniques et de dihydropyrimidines dans le but de valoriser et diversifier le portefeuille de produit à base de P, en s'inscrivant dans le cadre d'une chimie verte et durable Nowadays, the mining industry has seen intense activity in the development of reagents and additives for processing a wide variety of minerals, with a special focus on collectors, depressants, as well as chelating agents. Indeed, these agents demonstrated high performances at industrial level, and more particularly in the phosphate industry.The ultimate goal of this thesis work is to develop new “Home Made” reagents and additives in order to support ongoing developments in the phosphate industry in Morocco and to open new perspectives. Accordingly, our research work is focused on the synthesis and performance evaluation of reagents and additives at laboratory, pilot and industrial scales. In this context, agents, belonging to different chemical classes, have been designed for P2O5 low-grade phosphate beneficiation as well as for heavy metals removal. Indeed, with the increase in the world population and the growing demand for free-heavy metals phosphate fertilizers, it is of utmost importance to focus on the exploitation of P2O5 low-grade phosphates and the elimination of heavy metals. In this context, we developed and evaluated various home-made organophosphorus agents during reverse flotation and precipitation processes. These chemicals have proven to be very effective and have produced high yields. Furthermore, during this thesis work, we were also interested in the design, synthesis and evaluation of new bis-phosphonic acids and dihydropyrimidines, with the aim of enhancing and diversifying the portfolio of P-based products, within the framework of green and sustainable chemistry

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Farano, Vincenzo. "An investigation into different phosphate glass processing routes and the role of phosphate glass in dental collagen-based scaffolds." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1192/document.

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Abstract:

This thesis concerns the development of a new series of Sr-doped phosphate-based glasses for biomedical applications. Such glasses in powder form are envisaged to have applications in novel composite restorations where the following is achievable: dentin cell-mediated bioremineralization, dental pulp regeneration and as carrier for therapeutics or antibacterial ions.The initial aim was to produce soluble porous phosphate glasses using the sol-gel method (phosphate-alkoxide based sol-gel process). Knowing the effect that the variation of Ca content has on the dissolution properties of the glass, a series of glasses where Ca was progressively increased at the expense of Na was produced. The structure of the prepared samples was probed by XRD, XRF and FTIR to confirm the successful synthesis of the target phosphate-based glass compositions. After that a promising methodology was established, attempts were made to replace Ca with Sr. Different Sr sources were used without success due to the difficulty to fully dissolve those precursors in the sol-gel mixture. Subsequently, the issue of the toxicity of some precursors and solvents used in the sol-gel procedure was recognised. To overcome this obstacle, efforts were made to replace the toxic precursor chemicals with safer ones. Nevertheless, due to the low solubility of some new precursors and the low reactivity of others, the sol-gel process did not proceed in a predictable and reproducible fashion. At this stage, the sol-gel route was put aside, and two alternative soft and water-based chemical approaches were experimented: the precipitation method and the coacervation process. The first one was found to be unsuitable for our needs for two main reasons: 1) the presence of Na in the composition generated a crystalline material (instead of a glassy amorphous one); 2) the Ca/P ratio of our composition fell in the range of crystalline phase by using this method. In addition, the yield was really low. The second method (coacervation process) was a complete success. The glassy nature of the materials obtained was proved by XRD and XRF and the surface features were tested by BET and SEM. The process was retained for a while as the preferred synthesis route and both the scale-up effect and the possibility to add Sr were analysed. The production scale of the material was increased by 5 times and different Sr sources were tested to find the best one. XRD and XRF analysis proved both the success of the scale-up and the incorporation of the Sr in glass composition This thesis concerns the development of a new series of Sr-doped phosphate-based glasses for biomedical applications. Such glasses in powder form are envisaged to have applications in novel composite restorations where the following is achievable: dentin cell-mediated bioremineralization, dental pulp regeneration and as carrier for therapeutics or antibacterial ions.The initial aim was to produce soluble porous phosphate glasses using the sol-gel method (phosphate-alkoxide based sol-gel process). Knowing the effect that the variation of Ca content has on the dissolution properties of the glass, a series of glasses where Ca was progressively increased at the expense of Na was produced. The structure of the prepared samples was probed by XRD, XRF and FTIR to confirm the successful synthesis of the target phosphate-based glass compositions. After that a promising methodology was established, attempts were made to replace Ca with Sr. Different Sr sources were used without success due to the difficulty to fully dissolve those precursors in the sol-gel mixture. Subsequently, the issue of the toxicity of some precursors and solvents used in the sol-gel procedure was recognised. To overcome this obstacle, efforts were made to replace the toxic precursor chemicals with safer ones. Nevertheless, due to the low solubility of some new precursors and the low reactivity of others, the sol-gel process did not proceed in a predictable and reproducible fashion. At this stage, the sol-gel route was put aside, and two alternative soft and water-based chemical approaches were experimented: the precipitation method and the coacervation process. The first one was found to be unsuitable for our needs for two main reasons: 1) the presence of Na in the composition generated a crystalline material (instead of a glassy amorphous one); 2) the Ca/P ratio of our composition fell in the range of crystalline phase by using this method. In addition, the yield was really low. The second method (coacervation process) was a complete success. The glassy nature of the materials obtained was proved by XRD and XRF and the surface features were tested by BET and SEM. The process was retained for a while as the preferred synthesis route and both the scale-up effect and the possibility to add Sr were analysed. The production scale of the material was increased by 5 times and different Sr sources were tested to find the best one. XRD and XRF analysis proved both the success of the scale-up and the incorporation of the Sr in glass composition

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Barthelemy, Kévin. "Adsorption des anions phosphate par des composés ferriques en vue du traitement des eaux usées : approche en réacteur homogène et en mode hydrodynamique contrôlé." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0237.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude des processus d'adsorption des anions phosphate par la rouille verte ferrique carbonatée et la ferrihydrite. L'objectif final vise une application au traitement des eaux usées en milieu rural. La synthèse des deux oxydes de fer a été réalisée et leurs propriétés physico-chimiques caractérisées. Un intérêt particulier a été consacré à comparer les propriétés structurales de la rouille verte ferrique en fonction de différents paramètres de synthèse. Une étude approfondie des propriétés physico-chimiques de surface de la ferrihydrite par spectroscopie de photoélectrons X a quant à elle été réalisée. La réactivité de ces deux oxydes a ensuite été abordée en mode discontinu où l'équation cinétique du pseudo-second ordre et le modèle d'isotherme de Freundlich offrent les meilleurs ajustements. L'influence de divers paramètres a été prise en compte comme le pH, la force ionique, etc. Le mode continu a été envisagé sur un matériau de filtration constitué de l'oxyde de fer déposé sur de la pouzzolane. La méthode de fabrication ainsi que les conditions optimales de préparation du matériau de filtration ont été déterminées. Les mécanismes d'adsorption en condition de flux hydrodynamique ont alors mis en évidence des phénomènes advectifs, diffusifs et une régionalisation de l'eau régissant l'adsorption au sein de la colonne. Des informations telles que les capacités d'adsorption ou l'influence du débit sur le processus d'adsorption ont pu être également obtenues. Une expérience préliminaire sur une eau usée prétraitée met finalement en évidence une quantité adsorbée particulièrement intéressante pour une application industrielle potentielle The Ph.D. work, presented in this manuscript, is devoted to evaluating phosphate adsorption process on carbonate ferric green rust and ferrihydrite. The main objective concerns an application for the treatment of waste water in rural areas. Both iron oxides are first synthesized and their physico-chemical properties characterized. The ferric green rust structural properties differences as a function of synthesis parameters such as aging period and addition of hydrogen peroxide solution is of particular interest. A detailed study of surface physico-chemical properties by X Photoelectron Spectroscopy is carried out in the case of ferrihydrite. The reactivity of these two iron oxides is then evaluated in batch experiments. Adsorption process follows the pseudo-second order kinetic equation and Freundlich isotherm model which give the best adjustments of experimental data. The influence of various parameters such as pH, ionic strength, etc on phosphate adsorption is also taken into account. Column experiments are afterwards carried out by using filtration material constituted of iron oxide deposited onto pozzolana. The optimal conditions to prepare this filtration material are naturally predetermined. Phosphate adsorption in hydrodynamic mode is characterized by advective and diffusive mechanisms and water regionalization which govern the adsorption process in the column. Moreover, phosphate adsorption capacity and flow rate influence on adsorption process are obtained. Finally, a preliminary experiment on a pre-treated waste water finally shows that the filtration material is potentially interesting for an industrial application

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Guerineau, Théo. "Synthèse et caractérisation de verres pour l’impression 3D par laser : verres phosphates et d'oxydes lourds à l'argent." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0071.

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Abstract:

La recherche de nouvelles de technologies de rupture pour le développement de systèmes photoniques performants, compacts et à moindre consommation énergétique représente un défi majeur dans le domaine des matériaux. A cette problématique, l’inscription laser directe dans les matériaux vitreux transparents est une approche à fort potentiel. En effet, par modification multi-échelle (du nanoscopique au macroscopique) en trois dimensions, une multitude de fonctionnalités peut être incrémentée par cette technique tout-optique. Une approche novatrice repose sur l’irradiation laser femtoseconde de verres non conventionnels, dont la photosensibilité a été améliorée en amont, dès la conception du verre. Ainsi, dans un verre comportant des ions argent, l’inscription laser directe permet le déploiement de nombreuses fonctionnalités reposant sur la photochimie induite de l’argent, sans pour autant affecter la qualité optique de la matrice vitreuse. Une telle photostructuration permet notamment dans les verres phosphates de générer de nouvelles espèces moléculaires correspondant à des agrégats d’argent. Sur des échelles sub-microniques et en trois dimensions, la formation contrôlée de ces espèces permet la création maîtrisée de plusieurs propriétés optiques à très fort contraste optique : fluorescence, variation d’indice de réfraction, génération de seconde et troisième harmonique, voire développement de nanoparticules métalliques plasmoniques.Les travaux exposés dans cette thèse traitent d’aspects théoriques et technologiques en science des verres, s’articulant autour de la photochimie de l’argent. Premièrement, dans un système vitreux phosphate P2O5 – Ga2O3 – Na2O dopé à l’argent (GPN:Ag), une étude détaillée portant sur les relations structure-propriété a été réalisée. Grâce à cette étude, une corrélation entre la structure vitreuse, l’environnement de l’argent et la photosensibilité des verres a pu être mise en évidence. Deuxièmement, deux compositions du système vitreux GPN:Ag, respectivement de faible et forte photosensibilité, ont été soumises à l’implémentation de deux fonctionnalités : l’inscription laser de structures résilientes aux rayons X et le fibrage de ces verres. L’apport de ces fonctionnalités atteste des fortes potentialités et valeurs ajoutées de cette famille de verre GPN:Ag pour l’élaboration de capteurs intégrés et/ou fibrés de rayons X. Parallèlement, l’étude réalisée entre deux verres phosphates à l’argent avec ou sans ions co-mobiles (sodium, fluor) a permis de mieux appréhender la propriété de réinscription laser, corrélée à la gestion du réservoir d’ions argent. Par approche tout-optique, des périodicités spatiales de 200 à 300 nm ont ainsi pu être obtenues dans une composition GPN:Ag spécialement élaborée. La maîtrise conjointe de la synthèse de verres spéciaux et de la structuration laser, a conduit à la première démonstration de réseaux de Bragg intégrés à des guides d’onde, uniquement sous-tendus par la photochimie de l’argent sous irradiation laser. Troisièmement, un nouveau système vitreux d’oxydes lourds Ga2O3 – Ge2O – K2O (GGK), compatible avec la photochimie de l’argent, a été considéré. Ce système vitreux est très intéressant car il possède une fenêtre de transmission étendue jusque dans l’infrarouge moyen. Par frittage flash de poudre de verre GGK, des pastilles transparentes amorphes et vitrocéramisées de phase non-centrosymétrique KGaGeO4 ont pu être obtenues. Conjointement, l’introduction d’argent dans le verre GGK étant délicate, une étude substituant des ions potassium par du baryum a mis en évidence la stabilisation de l’argent dans la matrice vitreuse. En perfectionnant les rapports cationiques de ces verres GGK avec du baryum, un verre accueillant la photochimie de l’argent a pu être élaboré et photostructuré par laser. Ce nouveau verre ouvre alors le large potentiel de structuration laser à l’argent pour la gamme de longueur d’onde d’intérêt entre 3 et 5 µm The research of new breakthrough technologies in integrated optics presents many challenges to reach high-performance, compact and energy- and cost-efficient photonic systems. To this issue, direct laser writing in transparent amorphous materials is a high-potential approach. Indeed, by multi-scale modifications (from nanoscopic to macroscopic) in three dimensions, a large panel of functionalities can be incremented by this all-optical technique. An innovative approach is based on femtosecond laser irradiation of specialty glasses, whose photosensitivity has been improved upstream, at the design stage. In this way, direct laser writing in silver photosensitized glasses allows for the deployment of various functionalities supported by the laser-induced silver photochemistry, without affecting the glass matrix. In particular for phosphate glasses, such a photostructuration offers the ability to generate new molecular species, corresponding to the silver clusters. Indeed, the controlled formation of these aggregated species at the (sub-)micronic scale and in three dimensions, provides the controlled creation of several optic properties with a very high optical contrast: fluorescence, refractive index variation, second and third harmonic generation, and development of plasmonic metal nanoparticles.The work presented in this thesis deals with theoretical and technological aspects in glass science, focusing on the photochemistry of silver. First, in a phosphate glass system P2O5 – Ga2O3 – Na2O doped with silver (GPN:Ag), a detailed study of the structure-property relationship has been carried out. Thanks to this study, a correlation between the glass structure, the silver environment and the glass photosensitivity has been clearly evidenced. Second, two compositions from the GPN:Ag glass system, respectively of low and high photosensitivity, have been subjected to the implementation of two functionalities with glass fiber drawing and laser inscription of X-ray resilient structures. The contribution of these two functionalities highlights the strong potential and added value of this GPN:Ag glass family for the elaboration of integrated and/or fiber X-ray sensors. In the meantime, a study has been conducted on two phosphate glasses with or without co-mobile ions, such as sodium or fluorine, allowing for a better understanding of the laser rewriting property, in correlation with the management of the silver ion reservoir. By all-optical approach, sub-diffraction spatial periodicities from 200 to 300 nm have been obtained in an optimized GPN:Ag composition. The tailoring of both the special glass synthesis and laser structuring has led to the first demonstration of Bragg gratings integrated into waveguides. Third, a new heavy oxide glass system Ga2O3 – Ge2O – K2O (GGK), compatible with the silver photochemistry, has been considered. This glass system is highly interesting since it has an extended transmission window up to the mid-infrared. Thanks to spark plasma sintering of GGK glass powder, transparent amorphous and KGaGeO4 non-centrosymmetric glass-ceramic pellets have been synthetized. By improving the cationic ratios of these GGK glasses with barium, a glass hosting the silver photochemistry has been elaborated and laser photostructured. This new glass opens up the wide potential of laser-induced silver photochemistry for photonic applications in the wavelength range of interest between 3 µm and 5 µm

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Bourdin, Florence. "La dévitrification des verres de phosphates : étude phénoménologique et aspect structural." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10059.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une étude du phénomène de dévitrification appliqué au cas des verres de phosphates. Des investigations en modes isotherme et non-isotherme ont été menées grâce à des moyens usuels comme l'analyse thermique différentielle ou la microscopie électronique à balayage. Parallèlement, des méthodologies expérimentales utilisant la diffraction des rayons X et la pycnométrie à gaz ont été développées pour l'étude de cette transition de phase du 1er ordre affectant les matériaux vitreux. Les différents résultats expérimentaux, outre leur cohérence et leur complémentarité, ont permis de déterminer les grandeurs caractéristiques de la nucléation et de la croissance cristalline. Enfin, l'aspect structural de la dévitrification du verre de métaphosphate de lithium a été abordé à la fin de cet ouvrage.

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Bodiang, Kadiali. "Effets du molybdène dans les verres de phosphates : relations structure-propriétés." Thesis, Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R046.

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Abstract:

Les verres de phosphates de molybdène sont des matériaux d’intérêts pour le stockage des déchets nucléaires et pour le développement de batterie à électrolyte solide. Les propriétés thermiques et électriques des molybdophosphates vitreux dépendent fortement de la structure locale des atomes de molybdène mais la coordination de ce métal de transition fait toujours l’objet de débat. La spectroscopie RMN 95Mo est une technique de caractérisation attractive pour sonder l’environnement local car cet isotope possède une large gamme de déplacement chimique (~8000 ppm). De plus le molybdène est un noyau quadripolaire. Il existe peu de données reliant les paramètres RMN à la structure des molybdophosphates donc nous avons étudié la structure locale de composés modèles cristallisés. Notre méthodologie est de combiner la RMN expérimentale avec des calculs à l’aide de l’algorithme GIPAW (approche périodique) pour mieux comprendre l’influence de l’environnement local sur l’évolution des paramètres RMN (déplacement chimique, anisotropie de déplacement chimique et constante de couplage quadripolaire). Nous avons établi des corrélations entre la coordination du molybdène et les paramètres RMN anisotropes. Au cours de ce travail, des calculs DFT avec la méthode GIAO (approche moléculaire) ont permis de démontrer que la constante de couplage quadripolaire est un paramètre semi-local. L’étude des composés cristallisés a permis de définir des relations entre la structure des verres de molybdophosphates et les propriétés thermiques, électriques et les mécanismes de cristallisation Molybdenum phosphate glasses are materials of interest for nuclear waste storage and solid-state electrolytes. Thermal and electrical properties of vitreous molybdophosphates are highly dependent on molybdenum local environment. 95Mo is an attractive NMR-active isotope with a wide chemical shift range (over 7000 ppm). 95Mo is a quadrupolar nucleus (I=5/2). This interaction is known to be an invaluable probe to local changes in materials. Data linking 95Mo NMR parameters to the structure of molybdophosphates are scarce, so we studied model compounds. Our methodology is to combine experimental NMR and DFT calculations using GIPAW algorithm (periodic approach) to obtain a better knowledge of the evolution of NMR parameters (chemical shift, chemical shift anisotropy and quadrupolar coupling constant). We have established correlations between molybdenum coordination number and anisotropic NMR parameters. During this work, DFT calculations using GIAO method (molecular approach) demonstrated that quadrupolar coupling constant is a semi-local parameter. Crystal compounds study allowed us to define relationships between the structure of molybdophosphate glasses and thermal, electrical and crystallization mechanisms

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Tlaiji, Tala. "Développement et caractérisation du comportement thermomécanique des matériaux composites TRC." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1116/document.

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Abstract:

Afin de renforcer et de protéger les structures du Génie Civil vis-à-vis des incendies, un programme de recherche a été entrepris sur le développement d'un nouveau matériau composite TRC. Le composite TRC est généralement constitué de deux composants, le renfort textile et la matrice cimentaire. Les nouveaux composites du projet sont formulés d'une matrice phosphatique ou alumineuse avec des renforts textiles continus utilisant le verre, le carbone ou des hybrides. L'objectif de ce travail est d'examiner et de développer un TRC satisfaisant les critères de performances thermomécaniques. Le premier niveau de conception est de définir une méthodologie de caractérisation permettant d'identifier les caractéristiques thermomécaniques et les propriétés physico-chimiques des TRC à haute température. Plusieurs régimes de chargement thermique et mécanique couplé ainsi que des analyses thermiques ont été appliqués et pris en compte pour les différentes formulations de TRC. Dans une première partie expérimentale, l'effet du refroidissement et de la nature de la matrice sur le comportement thermomécanique de TRC a été étudié. La deuxième partie des essais explore le comportement thermomécanique et thermo-physico-chimique de deux familles de TRC. La première famille était formée d'une matrice phosphatique et des fibres de verre E. Cette partie concerne l'adhérence qui peut Ãªtre développée au niveau de l'interface fibre-matrice par deux géométries différentes de textile verre E. L'efficacité du renfort est améliorée ensuite par une pré-imprégnation par une résine époxy. La deuxième famille de composite traite le renforcement d'une matrice alumineuse par des grilles de carbone. Cette famille a subi plusieurs modifications. Un chargement de la matrice par de l'alumine et de verre micronique n'a pas été suffisant pour améliorer le comportement du TRC. Une nouvelle grille de carbone a été ensuite utilisée et des couches de fibres discontinues de verre Mat AR ont été insérées dans la matrice. Ces couches de Mat AR créaient une bonne isolation thermique mais présentaient un problème de délaminage. Enfin l'ajout des fibres de polypropylène au sein d'un mortier alumineux à granulométrie étagée présentait des résultats satisfaisants. Après la recherche et la validation du TRC le plus performant, la fonction de " bouclier thermique " des matériaux isolants a été traitée afin d'améliorer la stabilité thermomécanique des TRC In order to strengthen and protect civil engineering structures from fires, a research program was undertaken for the development of new TRC composite materials. The TRC composite generally consists of two components, the textile reinforcement and the cement matrix. The new composites of the project are formulated with an inorganic phosphate cement or an aluminous matrix with continuous textile reinforcements using glass, carbon or hybrids. The purpose of this work is to examine and develop TRC that meets the thermomechanical performance criteria. The first level of design is to define a characterization methodology, which identifies the thermomechanical characteristics and physicochemical properties of TRC subjected to high temperature. Several coupled thermal and mechanical loading regimes as well as thermal analyses were applied and taken into account for different TRC formulations. In a first experimental part, the nature of the matrix and the cooling effect on the thermomechanical behaviour of TRC were studied. The second part of the experimental work explores the thermomechanical and thermo-physico-chemical behaviour of two families of TRC. The first family of TRC was formed of a phosphate cement and E-glass textile. It examines the bond that can be developed through the fibre-matrix interface by two different geometries of textile. The effectiveness of the reinforcement is then improved by a pre-impregnation by a resin epoxy. The second family of TRC deals with the reinforcement of an aluminous matrix by carbon grids. This family has undergone several changes. Filling of the matrix with alumina and micron glass was not sufficient to improve the behaviour of TRC. A new carbon grid was then used and layers of Mat AR glass fibres were inserted into the matrix. These layers of Mat AR created good thermal insulation but presented a delamination problem. Finally, the addition of polypropylene fibres in an aluminous mortar with graded granulometry showed satisfactory results. After the search and validation of the most efficient TRC, the "heat shield" function of insulating materials was processed to improve the thermomechanical stability of TRC

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Mercier, Cyrille. "Étude par impédancemétrie de la corrosion atmosphérique des verres d'ultraphosphates de zinc." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD974.

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Abstract:

Ce travail a concerné la corrosion atmosphérique des verres d'ultraphosphates de zinc suivie par impédancemétrie à140°C. Ces verres qui peuvent contenir une quantité importante en groupement hydroxyle (P-OH) lors de leur élaboration, présentent un caractère très hygroscopique. De plus la présence de groupement ramificateur (Q3) dans ces systèmes les rend très réactifs vis à vis de l'eau atmosphérique. En effet il se produit une réaction d'hydrolyse des Q3 (rupture des liaisons covalentes P-O-P). A 140°C, les produits majoritaires issus de la réaction d'hydrolyse sont l'acide orthophosphorique et le dihydrogénodiphosphate de zinc (ZnH2P2O7). Ces derniers étant conducteurs, les mesures des résistances nous ont permis de suivre et de déterminer la cinétique de corrosion atmosphérique. Au début de l'isotherme, il se produit rapidement une couche hydratée qui se transforme progressivement en une couche hydrolysée. Puis en raison de l'hygroscopicité des produits d'hydrolyse, il existe à la surface de ces verres une solution acide. Le mécanisme de la dégradation atmosphérique dans ce cas est contrôlé par la réaction d'hydrolyse, puisque la quantité des produits d'hydrolyse dissous et relargués en surface est proportionnelle au temps d'exposition à l'air. Puis la vitesse de corrosion évolue et diminue pour des temps d'exposition très longs. En effet, l'accumulation des produits d'hydrolyse ralentit l'absorption d'eau donc une diminution de la vitesse de coupure des liaisons P-O-P. Il se produit finalement une concentration en acide et en ZnH2P2O7 dans la couche hydrolysée. Nous avons étudié l'influence du taux de groupement hydroxyle résiduel dans les verres sur la vitesse d'hydrolyse. Lorsque les verres sont enrichis en OH, la diffusion de l'eau est facilitée et amplifiée dans ce type de structure. Ceci peut être relié à une évolution des compacités des systèmes en fonction des OH.

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Le, Saout Gwenn. "Caractérisation multispectroscopique de l'ordre à moyenne distance dans des verres de phosphates." Orléans, 2001. http://www.theses.fr/2001ORLE2041.

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Abstract:

Les verres de phosphates (PbO)x(ZnO)(0,6-x)(P2O5)0,4 ont été étudiées afin de mettre en évidence l'effet de la substitution du zinc par le plomb sur la structure du verre à différentes échelles spatiales en utilisant quatre spectroscopies : la RMN, la diffusion Raman, la réflexion infrarouge et la diffusion Brillouin. Afin d'aborder plus facilement le système ternaire, nous avons étudié les composés des deux systèmes binaires ZnO-P2O5 et PbO-P2O5 où les composés cristallins servent de référence pour les caractérisations des verres par RMN et spectroscopies vibrationnelles. Dans le système ternaire , les résultats obtenus par RMN de 31P et spectroscopies vibrationnelles mettent en évidence une différence du rôle structural des cations zinc et plomb dans le réseau vitreux. Il existe un fort couplage vibrationnel entre les différentes chaînes du réseau de phosphate via le cation zinc qui traduit le rôle de lien de Zn2+ entre les chaînes.

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Draoui, Mustapha. "Application du procédé sol-gel -> verre à l'obtention de matériaux phosphatés utilisables en génie biomédical." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10112.

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Abstract:

Étude de la transformation sol-gel/coacervat et gel/coacervat-verre/céramique de différents systèmes. Les principales applications ont été développées dans le domaine des biomatériaux. 1) les gels et coacervats ont fait l'objet d'étude de matrice pour immobiliser des fluorures et fluorophosphates. 2) les verres dont la solubilité a été "ajustée" après échange d'ions sont classés dans la famille des bioverres à délitement contrôlé. 3) le traitement de surface de matériaux bioinertes (en particulier alumine) est ensuite réalisé par réaction en solvants fondus qui permet dans un premier temps l'accrochage chimique sur l'alumine puis par traitement en solvant nitrate fondu le passage à l'apatite.

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Trudel, Andrée-Anne. "Synthèse de verres et vitrocéramiques à base de fluoro-phosphates dopés par des ions Yb3+, Er3+ et Tm3+ pour la luminescence dans le visible." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25665.

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Abstract:

Depuis leur découverte à la fin des années 1950, les vitrocéramiques n’ont cessé de conquérir différents domaines d’intérêt. Plus récemment, ces matériaux ont fait leur arrivée dans le domaine de l’optique et de la photonique notamment pour leur habileté à augmenter l’intensité des émissions de type up-conversion. En ce sens, ce projet porte sur la génération de lumière blanche par addition des bandes d’émission, dans le bleu, le vert et le rouge, obtenues par up-conversion dans des verres et des vitrocéramiques dopés aux ions de terre rares Yb3+, Er3+ et Tm3+. Durant cette étude, une série de verres et de vitrocéramiques transparentes fut fabriquée. Des analyses par spectrofluorimétrie démontrèrent une augmentation du phénomène d’up-conversion, de 10 à 160 fois plus importante selon les émissions, pour les vitrocéramiques que le verre. De plus, une large gamme de couleurs émises fut générée en modulant la puissance du laser et le temps de céramisation.

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LE, SAUZE ANDRE. "Etude de la substitution oxygene / azote dans le tetraedre po 4 : optimisation de la durabilite chimique des verres de phosphates. caracterisation de l'oxynitrure de phosphore pon comme pseudo-silice." Rennes 1, 1998. http://www.theses.fr/1998REN10113.

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Abstract:

L'optimisation des proprietes physico-chimiques des verres de phosphates, volontairement inscrite dans une etude plus generale de la substitution oxygene / azote dans le tetraedre po 4, nous a conduit a la formulation de nouveaux verres de phosphates durables associant en synergie les effets de reticulation des atomes d'azote et d'aluminium. Cette double reticulation genere un renforcement global du reseau vitreux, de sorte qu'il est possible d'obtenir des verres azotes d'aluminophosphates possedant des proprietes physico-chimiques specifiques qui les singularisent suffisamment des verres de silicates pour qu'ils presentent un interet pratique (temperatures d'elaboration basses et/ou coefficients de dilatation thermique eleves). On retiendra en particulier le cas des verres issus du systeme likmgalpon qui ont une durabilite chimique du meme ordre de grandeur que celle du verre a vitre, tout en conservant des temperatures d'elaboration inferieures a 800\c. Ces caracteristiques leur ouvrent notamment des perspectives d'utilisation comme matrices de confinement de dechets radioactifs volatils tels que le cesium. D'un point de vue structural, nous avons montre par rmn que, dans ces verres, les atomes d'aluminium restent dans un environnement purement oxygene. Par ailleurs, nous avons mis en evidence que, dans les verres linapon, les atomes d'azote se substituent preferentiellement aux atomes d'oxygene situes entre un tetraedre po 4 et un tetraedre po 3n. Nous avons egalement mis a profit le caractere reducteur des verres azotes de phosphates pour precipiter in situ des particules metalliques d'argent et de cuivre. L'optimisation du processus de precipitation dans le verre na 0. 3 0k 0. 3 0ba 0. 1 5po 2. 6 5n 0. 3 0 permet l'obtention d'une repartition homogene de microparticules d'argent metallique. Par ailleurs, dans le cadre de l'etude de l'oxynitrure de phosphore pon en tant que pseudo-silice, nous avons mis en evidence l'existence d'une phase moganite a 850\c et 2. 2 gpa et montre que les comportements sous pression des phases cristobalite et quartz de pon etaient tout a fait analogues a ceux des memes phases de la silice. Ces resultats renforcent le parallele entre les deux materiaux, au point que pon peut etre desormais considere comme un compose modele pour les phases ax 2.

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Vaca, Jean-Michel. "Elaboration et caractérisation de couches minces dans le système P2O5-ZrO2 obtenues par dépot chimique en phase vapeur à partir d'un aérosol." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0150.

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L'etat polycristallin des films de zircone (zro#2) presentait un desavantage pour des applications de revetements anticorrosion. Pour palier ce probleme, nous avons decide de realiser des films de zircone amorphe par l'addition de p#2o#5 qui est connu comme agent vitrifiant. Des couches minces dans le systeme p#2o#5-zro#2 ont ete elaborees par depot chimique en phase vapeur a partir d'un aerosol genere par ultrasons. Un nouvel appareillage permettant le depot cvd a basse pression a partir d'aerosol a ete mis au point et exploite. L'appareillage se caracterise par l'emploi d'un systeme de pompage permettant de reguler la pression dans l'enceinte de depot et d'une regulation de la quantite d'aerosol amene sur le substrat. Divers composes source potentiels ont ete testes. La solution retenue pour le depot de couches minces de composition p#2o#5-zro#2 est composee pour le solvant, d'un melange equivolumique d'acetylacetone et d'alcool benzylique et pour les precurseurs, de l'acetylacetonate de zirconium et du triphenyl phosphate. En ajustant les parametres experimentaux, il a ete possible de controler la composition des couches mixtes dans la gamme de composition 0-60% en mole de p#2o#5. La microstructure des depots obtenus est compacte, dense et l'aspect de surface est lisse. Les couches sont transparentes dans le domaine du visible. L'indice de refraction des couches evolue de 2. 1 a 1. 63 lorsque la concentration passe de 0 a 60% en mole de p#2o#5. La structure des depots de composition mixte est amorphe meme pour les faibles taux de p#2o#5. Les mesures xps montrent que l'environnement du zirconium est modifie par la presence de phosphore. Les films demeurent amorphes meme apres un recuit de 700c pendant 20 heures pour les compositions comprises entre 11 et 49% en mole de p#2o#5. Enfin, l'etude par spectroscopie infrarouge a transformee de fourier indique que les depots se presentent sous la forme d'un enchainement de tetraedres po#4 et d'octaedres zro#6. Ainsi, l'etude a montre que les films sont bien constitues d'un melange intime des trois constituants p,zr et o

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Bourhis, Kevin. "Photostructuration par laser infrarouge femtoseconde de verres photosensibles de phosphates de zinc, d'argent et de gallium." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661392.

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Abstract:

La focalisation de lasers à impulsions ultra-brèves dans les verres a montré des potentialités importantes pour la structuration des matériaux transparents, permettant d'envisager la réalisation de dispositifs tout-optique en une seule étape. Le développement de nouveaux matériaux vitreux de composition 40P2O5-55ZnO-xAg2O-(5-x)Ga2O3 permet de tirer avantage de la photosensibilité de l'ion Ag+ pour la structuration de propriétés optiques au cœur du matériau. L'augmentation du taux d'oxyde de gallium provoque la dépolymérisation des chaînes phosphates et s'accompagne de la réticulation du réseau vitreux par des polyèdres GaOx (4 ≤ x ≤ 6). La formation de des derniers n'affecte pas les propriétés d'émission lumineuses, qui proviennent des ions Ag+ isolés dans différents sites cristallographiques. L'exposition des verres sous faisceau laser intense provoque la formation de centres-trous Ag2+, responsables d'une luminescence intense, et de pièges d'électrons Ag0. Un traitement thermique consécutif ou simultané à l'irradiation provoque la dissociation de ces espèces, et s'accompagne de la formation d'agrégats moléculaires de la forme Agmx+. L'utilisation d'un laser femtoseconde à haute cadence permet, en combinant création de paires électron-trou et élévation locale de la température, de réaliser des architectures complexes conduisant à la structuration de propriétés optiques.

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Cousi, Clémentine. "Séparation de phase et cristallisation induites par l'ajout de molybdène et de phosphore dans un verre silico-sodo-calcique." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20216.

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Belharouak, Ilias. "Luminescence de l'argent dans les phosphates." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00972640.

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Abstract:

Le but de ce travail était d'étudier et de caractériser la luminescence de l'argent dans les matériaux phosphatés, qu'ils soient cristallisés ou vitreux. Trois types de centres photoluminescents ont été mis en évidence : le premier centre, appelé (A) est caractéristique des transitions dans les phases AgM(PO3)3 (M = Mg, Zn, Ba) et Na2-xAgxZnP2O7 dont les structures ont été complètement déterminées. La dynamique de son émission peut être expliquée dans la plupart des cas par un système à trois niveaux. Le centre (C) est attribué à des "paires" d'argent. En effet, lorsque les structures cristallines le permettent, des interactions indirectes Ag+--Ag+ peuvent se développer entre deux cations voisins, chacun occupant son propre site cristallochimique. Un type particulier d'interaction d10--d10 a pu être rencontré, il s'agit des associations Ag+--Zn2+ dont l'existence est suggérée pour expliquer la présence de l'émission (C) détectée dans le polyphosphate AgZn(PO3)3. La fluorescence (B) est détectée à la périphérie des agrégats micrométriques d'argent métallique dans les verres phosphosilicate du système "P2O5-SiO2-ZnO-Ag2O". Ses caractéristiques spécifiques ont permis de l'associer à un type d'interaction différent, en l'occurence à des interactions Ag0--Ag+.

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Dissertations / Theses on the topic 'Verre de phosphate'

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