Date : 1994
Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 1994
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Des céramiques non oxydes ont été obtenues via la conversion de précurseurs de type polysilazanes caractérisés par des liaisons Si-N. Le but de cette étude est : (i) de mieux comprendre le rôle des groupements substituants liés aux atomes de silicium et azote sur la réticulation et le rendement en céramique (ii) d'établir des relations entre la structure du précurseur, les conditions de pyrolyse et la microstructure finale des résidus céramiques. Dans ce contexte, trois polymères modèles ont été synthétisés sur la base du polymère standard, ayant différentes fonctions réactives (Si-vinyle, Si-H, N-H) en remplaçant successivement les fonctions vinyles et N-H par un méthyle. L'analyse des résultats obtenus à partir de différentes techniques expérimentales (Analyse Thermogravimétrique, Spectrométrie de Masse, Spectroscopies IR et Raman, Dosage chimique, Diffraction des rayons X et Résonance Magnétique Nucléaire du solide à haute résolution) montre que diverses réactions interviennent au cours du traitement thermique. Une caractéristique commune des céramiques issues de la conversion de polymères organométalliques est la formation vers 1200°C de produits amorphes. Ces résidus sont constitués d'une phase carbonitrure de silicium SiCxNy et de carbone libre. La cristallisation à haute température en Si3N4 ou SiC dépend des conditions opératoires à savoir la température, la durée de traitement, l'atmosphère de pyrolyse, mais également de la composition chimique du précurseur. L'évolution structurale des matériaux en fonction de ces paramètres opératoires a été suivie par oxydation en température programmée.
Résumé / Abstract : Non-oxide ceramics hae been obtained via the conversion of polysilane precursors. The aim of this study is (i) to better understand the effect of substituting groups bonded to silicon atom on the cross-linking and the ceramic yield, (ii) to evaluate the relationship between the structure of preceramic polysilazanes, the pyrolysis conditions, and the final microstructure of ceramic products. A high functionality as well as low temperature reactivity are required to obtain crosslinked polymers and high ceramic yields during the subsequent pyrolysis. Thus, three types of polysilazanes in which each reactive function (vinyl, Si-H, N-H) was successively replaced by a non reactive mezthyl group, were examined. According to the analysis results obtained by various experimental techniques (TGA, DTA, MS, IR, elemental analysis), the thermal treatment involved numerous reactions. A common feature of the conversion of organometallic polymer into ceramic is the formation at 1200°C of intermediates which are amorphous solids. These residues are constitued with a silicon carbonitride phase and a free carbon phase. Their crystallization at high temperature into Si3N4 or SiC depends on the experimental parameters such as temperature, time, atmosphere and chemical composition of the polymers. By oxidation of the residues, the structural evolution of a polymer was followed as a function of these parameters.