ETUDE D'UN PROCEDE PLASMA POUR LA SYNTHESE DE NOIRS DE CARBONE STRUCTURES PAR PYROLYSE D'HYDROCARBURES A HAUTE TEMPERATURE ET CARACTERISATION DES PRODUITS PDF Download
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Author: Frédéric Fabry
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 253
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Book Description
La conception et l'optimisation d'un procede plasma haute temperature pour la synthese de noirs de carbone structures par pyrolyse d'hydrocarbures sont les objectifs d'un programme de r & d dont la partie recherche est developpee simultanement suivant 2 axes : une analyse physico-chimique globale du pilote et une modelisation l'hydrodynamique du reacteur. Ce memoire represente l'ensemble des analyses realisees sur le reacteur et les produits. Elles nous ont permis de caracteriser le reacteur grace a des bilans macroscopiques et des mesures dans l'ecoulement plasma. Nous avons ensuite analyse les noirs de carbone plasma produits et tente de relier les conditions operatoires du pilote aux proprietes physico-chimiques des noirs de carbone obtenus. Les resultats presentes sont : bilans de matiere et d'energie sur l'ensemble du reacteur (taux de conversion par c.p.g.), caracterisation de l'ecoulement interne : d.t.s. Par cpg, champs de temperature de paroi par pyrometrie optique et de temperature de gaz par spectrometrie d'emission optique, et comparaison des resultats a des modeles numeriques de d.t.s. Et d'hydrodynamique. Les produits sont caracterises par diffraction des rayons-x (d.r.x.), spectroscopie de photoelectrons (x.p.s.) Associee a la spectroscopie d'electrons auger (a.e.s.) Et microscopie electronique en transmission (m.e.t.). La modelisation hydrodynamique du reacteur (travail de these de benjamin ravary) a permis l'obtention de champs de vitesse et de temperature qui permettent d'evaluer les conditions thermodynamiques rencontrees lors de la formation du noir de carbone. Les microstructures de ces noirs sont comparees a celle d'un graphite synthetique (reference structurale) ainsi qu'a celles de noirs de carbones commerciaux obtenus suivant deux autres modes de fabrication (procedes furnace et acetylene).
Author: Frédéric Fabry
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Languages : fr
Pages : 253
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La conception et l'optimisation d'un procede plasma haute temperature pour la synthese de noirs de carbone structures par pyrolyse d'hydrocarbures sont les objectifs d'un programme de r & d dont la partie recherche est developpee simultanement suivant 2 axes : une analyse physico-chimique globale du pilote et une modelisation l'hydrodynamique du reacteur. Ce memoire represente l'ensemble des analyses realisees sur le reacteur et les produits. Elles nous ont permis de caracteriser le reacteur grace a des bilans macroscopiques et des mesures dans l'ecoulement plasma. Nous avons ensuite analyse les noirs de carbone plasma produits et tente de relier les conditions operatoires du pilote aux proprietes physico-chimiques des noirs de carbone obtenus. Les resultats presentes sont : bilans de matiere et d'energie sur l'ensemble du reacteur (taux de conversion par c.p.g.), caracterisation de l'ecoulement interne : d.t.s. Par cpg, champs de temperature de paroi par pyrometrie optique et de temperature de gaz par spectrometrie d'emission optique, et comparaison des resultats a des modeles numeriques de d.t.s. Et d'hydrodynamique. Les produits sont caracterises par diffraction des rayons-x (d.r.x.), spectroscopie de photoelectrons (x.p.s.) Associee a la spectroscopie d'electrons auger (a.e.s.) Et microscopie electronique en transmission (m.e.t.). La modelisation hydrodynamique du reacteur (travail de these de benjamin ravary) a permis l'obtention de champs de vitesse et de temperature qui permettent d'evaluer les conditions thermodynamiques rencontrees lors de la formation du noir de carbone. Les microstructures de ces noirs sont comparees a celle d'un graphite synthetique (reference structurale) ainsi qu'a celles de noirs de carbones commerciaux obtenus suivant deux autres modes de fabrication (procedes furnace et acetylene).
Author: Ali Hleli
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Languages : fr
Pages : 98
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Le procédé de synthèse par arc électrique ou plasma quasi-thermique est l'un des plus usités pour la production de nanomatériaux. L'étude des phénomènes physico-chimiques sous-jacents peut être réalisée au moyen de modèles collisionnels-radiatifs, pour décrire plus finement la composition chimique en s'appuyant sur les lois de conservation du nombre de particules dans le plasma, et accéder ensuite aux propriétés thermiques. Ces modèles fournissent une description réaliste de la chimie induite par les arcs et permettent de prendre en compte les éventuels écarts à l'équilibre thermodynamique local. C'est dans ce contexte que se situe ce travail, relatif au développement des outils numériques multi-températures pour, prédire la composition chimique du mélange Ar-He-N2 en présence de carbone, nickel et yttrium provenant de l'ablation des électrodes, employé expérimentalement pour la synthèse de nanoparticules de carbone, et élaborer une base de données spectroscopiques permettant de décrire les phénomènes radiatifs dans des mélanges composés de l'azote et du carbone, notamment la détermination des spectres en émission des deux systèmes C2 Swan et CN Violet fréquemment observés et utiles pour la caractérisation et le diagnostic des arcs : détermination des températures de rotation et de vibration.
Author: David Fuard
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Languages : fr
Pages : 211
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L'accroissement des densités d'intégration dans les circuits intégrés nécessite l'utilisation d'isolants (appelés ±low-Kα) à plus faible constante diélectrique (er) que celle de l'oxyde de silicium (er = 4.4). Dans ce cadre, la gravure plasma d'un nouveau polymère hydrocarboné, le SiLK (er = 2.65), a été étudiée : Le problème technologique majeur rencontré avec ces nouveaux matériaux demeure leur très faible seuil de gravure ionique réactive, qui conduit inévitablement à une forte déformation des profils de gravure (±bowα). Un moyen d'obtenir une gravure anisotrope est de déposer une couche de passivation sur les flancs des motifs gravés au cours du procédé plasma. Dans le cas du SiLK, il a été démontré qu'il existe une très forte corrélation entre : la formation et la présence de résidus de gravure peu volatils dans la phase gazeuse du plasma, l'obtention de profils de gravure plus anisotropes, et la détection d'une couche SiLK graphitée (matériau carboné amorphe pauvre en hydrogène) à la fois sur les flancs, les sommets et au fond des structures gravées. D'autres sources de carbone, comme la présence d'un masque résine ou l'ajout de méthane au mélange gazeux, peuvent être utilisées pour améliorer l'anisotropie de gravure. Ce travail a aussi permis de développer une technique d'analyse topographique chimique avec une orientation du substrat (par rapport aux angles d'irradiation X et de collection des photo-électrons) adaptée à l'analyse de structures totalement isolantes. Par la suite, une recherche de l'origine de la déflexion des ions sur les flancs (responsable de la déformation des profils de gravure au cours du procédé plasma) a été menée parmi les trois phénomènes connus potentiellement responsables du ± bow α : i.e. la réflexion des ions sur la facette du masque, la température transverse des ions ou la présence de charges électrostatiques dans les structures en cours de gravure.
Author: Georges Al Makdessi
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Languages : fr
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Les plasmas poudreux sont des plasmas qui contiennent des particules solides de taille nano- ou même micrométrique. Ils sont répandus dans l'environnement cosmique et jouent le rôle de précurseurs dans la formation des planètes et des étoiles. Ce type de plasma est également utilisé dans les laboratoires pour la synthèse des nanocomposites possédant de vastes applications dans le monde technologique et médical. Tandis qu'un grand effort scientifique a été investi dans l'étude et le contrôle de ce type de plasmas, les mécanismes initiaux de formation des poudres (i.e. avant qu'elles atteignent quelques dizaines de nanomètres) demeurent très peu connus. On sait toutefois que des réactions physico-chimiques sont à l'origine de précurseurs des poudres qui déclenchent la nucléation. Ce travail contribue en premier lieu à accroître les connaissances fondamentales dans le domaine des plasmas poudreux en général. Il s'agit en particulier de comprendre la physico-chimie des plasmas de haute fréquence de très basse pression soumis à un confinement magnétique dans des gaz chimiquement réactifs. Plus spécifiquement, l'objectif de ce travail est d'examiner la cinétique des précurseurs produits dans le plasma afin de comprendre les mécanismes de formation de nanoparticules en volume et le contrôle de leurs caractéristiques dans des mélanges d'Ar/C2H2 de très basse pression confinés magnétiquement. Cet apport a des retombées directes en science et applications des plasmas. Parmi les applications directement visées par cette recherche, notons la synthèse de nanomatériaux composites à base de carbone pour leur intégration dans les cellules solaires et les biomatériaux. En examinant les caractéristiques du plasma (température et densité du plasma, densité des cations et des anions) et en les corrélant à celles des particules de poudre, on constate que le champ magnétique modifie le processus de la formation des particules poudreuses dans la décharge à très basse pression. Plus précisément, il favorise la nucléation des nanoparticules de carbone à travers plusieurs voies impliquant les anions et les cations. Ces nanoparticules comprennent deux phases différentes, une couche de carbone amorphe et un noyau poreux formé d'un agrégat de grains eux-mêmes constitués de nanocristaux de graphite revêtus d'une couche amorphe. On constate que le rayon moyen des particules de poudre augmente avec le champ magnétique, ce qui est lié à l'amélioration de leur temps de résidence dans le volume du plasma.
Author: Thomas Gries
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Languages : fr
Pages : 308
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Ce travail a pour but d’optimiser le procédé de dépôt de couches de diamant sur alliage de titane. Les principaux objectifs portent sur le contrôle du procédé, le contrôle des caractéristiques finales des films et les corrélations entre les deux. Une étude fondamentale de caractérisation des plasmas utilisés pour la croissance des couches a d’abord été menée par différentes techniques : interférométrie micro-onde, doubles sondes de Langmuir et spectroscopie optique d’émission. A partir des variations des paramètres plasma, une modélisation cinétique du système en écoulement a été réalisée. Elle permet le calcul des concentrations des espèces stables et radicalaires présentes dans le plasma en fonction des paramètres externes contrôlés. Ces résultats sont comparés aux concentrations déterminées précédemment par spectrométrie de masse avec prélèvement par faisceau moléculaire. L’ensemble permet une meilleure connaissance du mécanisme de dépôt et une compréhension des voies possibles d’optimisation du procédé. Une modification du procédé a été étudiée pour réaliser une renucléation à la surface pendant la croissance par l’utilisation de plasmas poudreux. Ces plasmas poudreux ont permis une synthèse nouvelle de nanoparticules de carbone de structures variées dans le plasma. Toutes ces études sont destinées à obtenir des films de caractéristiques optimales dont l’adhérence est un paramètre essentiel. Une évaluation des contraintes finales dans les films après des tests de traction a été effectuée par spectroscopie Raman polarisé. Les fortes contraintes calculées par deux modèles originaux confirment la très bonne adhérence des couches de diamant sur alliage de titane.
Author: Guillaume Gauthier
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Languages : fr
Pages : 212
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La pyrolyse est une étape clé des procédés de synthèse thermochimique des biocarburants de deuxième génération. Notre objectif a été d'améliorer la compréhension des mécanismes impliqués à l'échelle d'une particule. Il apparaît nécessaire en premier lieu d'acquérir de nouvelles données expérimentales en maîtrisant les conditions opératoires, pour dans un second temps valider des modèles. Un dispositif expérimental a été développé pour étudier la pyrolyse d'une particule de bois de taille centimétrique entre 450 et 1050°C. La température interne, la masse et les dimensions de la particule ainsi que les rendements instantanés en gaz ont été suivis en temps réel. Les produits de pyrolyse ont été caractérisés. Le modèle développé dans un système à deux dimensions par l'Université Catholique de Louvain a été utilisé pour décrire les conditions expérimentales et simuler les résultats. Des écarts significatifs entre modèle et expérience ont été observés. La comparaison des données simulées et expérimentales ainsi que l'analyse des résultats d'une étude paramétrique permettent d'identifier des pistes d'amélioration du modèle. Les propriétés thermiques de la particule ont été déterminées expérimentalement. Des corrélations sont proposées pour décrire les variations des chaleurs massiques et des conductivités thermiques du bois et du résidu carboné en fonction de la température de pyrolyse, jusqu'à 1050°C.
Author: Sudarshan Kurwadkar
Publisher: ACS Symposium
ISBN: 9780841230781
Category : Medical
Languages : en
Pages : 0
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"Distributed in print by Oxford University Press."
Author: Canada. Patent Office
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Category : Copyright
Languages : en
Pages : 1070
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Author: Satoru Suzuki
Publisher: Frontiers Media SA
ISBN: 2889451313
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Languages : en
Pages : 109
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Rivers, lakes and the ocean receive antibiotic resistance genes from human environments. The aquatic environments are a huge reservoir and exchange stage of antibiotic resistance genes.
