Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les pyrocarbones sont des carbones denses de structure proche de celle du graphite, formée d'un empilement de feuillets graphéniques contenant des défauts 2D, 1D et ponctuels. Ils sont généralement produits à partir de la phase gazeuse, par dépôt chimique. En conséquence, ils ont une nanotexture variable. Dans cet article, les principaux moyens d'élaboration, de caractérisation et de classification structurale et texturale des pyrocarbones sont abordés, ainsi que la relation avec leurs propriétés, qui les amènent à être utilisés dans de nombreuses applications de haute technologie.
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Pyrocarbons are dense carbons with structures close to graphite, i.e. formed by a stacking of graphene layers containing 2D, 1D or point defects. They are prepared by a gas-phase route such as chemical vapor deposition, and so have a variable nanotexture. This article describes their processing and characterization techniques, and their structural and textural classification, in relation with their properties, which make them useful in numerous high-tech applications.
Auteur(s)
-
Gérard L. VIGNOLES : Professeur - Laboratoire des Composites ThermoStructuraux (LCTS), Université de Bordeaux, France
-
Patrick WEISBECKER : Ingénieur de recherche - Laboratoire des Composites ThermoStructuraux (LCTS), CNRS, Bordeaux, France
-
Jean-Marc LEYSSALE : Chargé de recherche - Laboratoire des Composites ThermoStructuraux (LCTS), CNRS, Bordeaux, France
-
Stéphane JOUANNIGOT : Ingénieur d’études - Laboratoire des Composites ThermoStructuraux (LCTS), CNRS, Bordeaux, France
-
Georges CHOLLON : Chargé de recherche - Laboratoire des Composites ThermoStructuraux (LCTS), CNRS, Bordeaux, France
INTRODUCTION
les pyrocarbones sont des carbones denses de structure proche de celle du graphite, formée d’un empilement de feuillets graphéniques contenant des défauts 2D, 1D et ponctuels. Ils sont généralement produits à partir de la phase gazeuse, par dépôt chimique. En conséquence, ils ont une nanotexture variable.
Dans cet article, les principaux moyens d’élaboration, de caractérisation et de classification structurale et texturale des pyrocarbones sont abordés, ainsi que la relation avec leurs propriétés, qui les amènent à être utilisés dans de nombreuses applications de haute technologie.
pyrocarbons are dense carbons the structure of which is close to graphite, i.e. formed by a stacking of graphenic layers containing 2D, 1D or point defects. They are prepared by a gas-phase route like chemical vapor deposition ; accordingly, they have a variable nanotexture. This article describes the processing and characterization techniques, their structural and textural classification, in relation with their properties, which lead them to be used in numerous high-tech applications.
caractérisation de matériaux ; matériaux carbonés ; aérospatial, énergie.
Materials characterization ; carbon-based materials ; Aerospace, energy.
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KEYWORDS
materials characterization | carbon-based materials
VERSIONS
- Version courante de juin 2024 par Gérard L. VIGNOLES, Patrick WEISBECKER †, Jean-Marc LEYSSALE, Stéphane JOUANNIGOT, Georges CHOLLON
DOI (Digital Object Identifier)
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Définitions des pyrocarbones
En anglais
1. Introduction
Les pyrocarbones sont des carbones denses de structure proche de celle du graphite, formée d’un empilement de feuillets graphéniques contenant des défauts 2D, 1D et ponctuels. Ils sont produits à partir de la phase gazeuse, par dépôt chimique. Ils ont une structure et une texture très variables, avec une organisation multiéchelle partant du nanomètre jusqu’au micromètre. Leurs propriétés d’intérêt en dépendent fortement.
L’objectif de cet article est de fournir un ensemble cohérent de connaissances et de techniques permettant de maîtriser la conception et la mise en œuvre de ces matériaux.
Les diverses variantes de leurs procédés de fabrication seront d’abord décrites. Puis, leur caractérisation structurale à diverses échelles par de très nombreuses techniques (microscopies optique et électronique, diffraction des rayons X, des neutrons et des électrons, spectroscopie Raman…) sera abordée, menant à une classification, mise en relation avec les conditions de fabrication. On montrera qu’il n’est pas possible de décrire et classifier ces matériaux en utilisant un critère unique, mais qu’au contraire il est nécessaire de disposer d’une description simultanée de la structure (et surtout de ses défauts) et de la texture (c’est-à-dire du degré d’anisotropie). Une modélisation structurale sera présentée pour certains d’entre eux. Enfin, leurs caractérisations physiques : mécaniques et thermiques seront décrites et mises en relation avec leur structure. On montre l’effet du traitement thermique sur la structure et les propriétés. Les pyrocarbones ont leurs nombreuses applications : aéronautique, spatiale, énergie, biomatériaux, électrochimie, etc., qui seront décrites en fin d’article.
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Introduction
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TOMBREL (F.), RAPPENEAU (J.) - Préparation et structure des pyrocarbones - Chap. XXV : pp. 783-836 in Les Carbones, Adolphe Pacault (éd.), Masson (1965).
-
(2) - OBERLIN (A.) - Pyrocarbons - Carbon40 (1) 7-24 (2002).
-
(3) - BOURRAT (X.), VALLEROT (J.-M.), LANGLAIS (F.), VIGNOLES (G.L.) - La croissance des pyrocarbones - L’Actualité Chimique n° 295-296, 57-61 (2006).
-
(4) - OBERLIN (A.) - Carbonization and graphitization - Carbon22 (6) 521-541 (1984).
-
(5) - PIERSON (H.O.) - Handbook of Chemical Vapor Deposition : Principles - Technology and Applications, 2nd Édition, Noyes/William Andrew (Elsevier), ISBN : 978-0-8155-1432-9 (1999).
-
(6) - DELHAÈS (P.) - Chemical vapor deposition and infiltration processes of carbon materials - Carbon40...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
[W1 :WAD11-web] WADE Mark (17 November 2011)
http://www.astronautix.com/engines/rl10b2.htm (consultée le 16 Mai 2014)
[W2 :HER14-web] Sté HERAKLES
http://www.herakles.com/espace/
[W3 :MER14-web] Sté MERSEN,
http://www.mersen.com/produits/solutions-et-materiaux-avances-pour-hautes-temperatures/produits-en-composite-carbone-carbone.html (consultée le 16 Mai 2014)
[W4 :PyroMaN] Projet PyroMaN,
[W5 :PyC]
HAUT DE PAGE
Colloque : Colloque Annuel du Groupe Francophone d’Étude des Carbones (GFEC), a lieu tous les ans
Congrès : Annual World Congress of Carbon, a lieu tous les ans (1 an sur 3 en Europe).
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