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[Soutenance de thèse] Kelly ORLIK - Jeudi 24 octobre 2019

Kelly ORLIK, doctorante au Laboratoire des Matériaux Céramiques et Procédés Associés (LMCPA EA 2443) de l'UPHF, soutiendra sa thèse intitulée "Nouvelles céramiques piézoélectriques sans plomb pour des applications sonar ou de contrôle non destructif", jeudi 24 octobre 2019, à 10h00 en amphithéâtre du Campus Universitaire de Maubeuge.

Résumé

[Soutenance de thèse] Kelly ORLIK - Jeudi 24 octobre 2019Cette étude est focalisée sur l’élaboration du titanate de baryum dopé au calcium et au zirconium (BCTZ), de formule Ba0,85Ca0,15Ti0,90Zr0,10O3, par voie solide, le but étant de mettre au point un protocole de synthèse et de frittage optimisé et répétable de ce matériau piézoélectrique sans plomb. La variation de la composition a de plus été investiguée dans le but de trouver le meilleur compris entre température de Curie et propriétés électriques. Il a été mis en évidence l’augmentation de la température de Curie au détriment des propriétés électriques par la diminution de la quantité de zirconium. Une limite de solubilité du calcium dans la maille BCTZ a aussi été observée pour des quantités de calcium de l’ordre de 20 %at. La voie solide étant un procédé chronophage et énergivore, les micro-ondes ont donc été testées comme technique de chauffage pour le frittage. Des échantillons présentant des caractéristiques électriques, comme la constante piézoélectrique inverse (d33*), supérieures à celles mesurées par voie conventionnelle ont ainsi été obtenus, et ceci en réduisant de manière drastique le temps du processus de frittage. Le chauffage micro-ondes a aussi été employé à la fois pour la synthèse et le frittage, ce qui a permis d’obtenir un matériau dense à 88 % en 1 heure 30 minutes et présentant une piézoélectricité de l’ordre de 50 pC/N.

Mots-clés : pérovskite, céramiques piézoélectriques sans plomb, frittages naturel et par micro-ondes, voie solide, caractérisations structurales, caractérisations piézoélectriques.

Ecole doctorale 104 - Sciences de la Matière, du Rayonnement et de l’Environnement (ED SMRE)

Composition du jury

  • LEVASSORT Franck, PR, IUT Blois, Université-CNRS 7347, GREMAN, (rapporteur)
  • JOSSE Mickaël, MCF HDR, ICMCB - UMR5026 (rapporteur)
  • LAFFEZ Isabelle, PR, UMR Université-CNRS 7347, GREMAN (examinateur)
  • GUILLEMET Sophie, DR CNRS, CIRIMAT-UPS-CHIMIE, Université Toulouse 3 - Paul Sabatier (examinateur)
  • TRAINIDIS Maria, DR BRCR Mons, Belgique (examinateur)
  • LAFONTAINE Éric, DR HDR, DGA (examinateur)
  • COURTOIS Christian, PR UPHF (Directeur de thèse)
  • LORGOUILLOUX Yannick, MCF UPHF (co-encadrant)
  • RGUITI Mohamed, MCF UPHF (invité)
  • JEAN Florian, IR UPHF (invité)
  • MARCHET Pascal, MCF HDR, IRCER - Université de Limoges (invité)
  • SAITZEK Sébastien, PR, Université d’Artois (invité)