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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Présentation
Caractérisation des propriétés physiques des pyrocarbones
En anglais
5. Texture ; relation avec les conditions d’élaboration
5.1 Classification des types texturaux
Le tableau 3 récapitule les divers types de pyC laminaires obtenus à basse température. Lorsque la température augmente, soit lors de la synthèse, soit lors d’un traitement thermique ultérieur, les pyrocarbones graphitables évoluent vers le graphite, alors que les laminaires lisses et sombres et l’isotrope ne le peuvent pas.
On note que les laminaires de basse température suivent une séquence bien définie lorsqu’on varie les paramètres de dépôt : augmentation de température et/ou de temps de séjour des gaz, ou bien diminution du rapport surface/volume. Ceci est lié au fait que la phase gazeuse est sujette au phénomène de maturation : c’est la progression du craquage/reformage des hydrocarbures, passant d’abord par des espèces très légères, puis formant ensuite des espèces de plus en plus lourdes, jusqu’aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), et même à la formation de suies.
Il apparaît donc une tendance générale que l’on peut illustrer dans un diagramme bidimensionnel (figure 15). Un des axes représente la structure, c’est-à-dire une information portant sur la quantité de défauts et sur l’écart à la cristallinité parfaite ; l’autre axe est représentatif de la texture, c’est-à-dire du degré d’anisotropie du matériau. Utiliser seulement un seul axe pour décrire la texture semble très limitatif, car l’anisotropie (ou la texturation) est une quantité qui dépend de l’échelle d’espace à laquelle on la regarde. On s’attachera ici essentiellement à une échelle d’espace assez grande (supérieure au micromètre). Les différents pyrocarbones peuvent être distingués sur ce diagramme.
HAUT DE PAGE5.2 Modélisation structurale nanométrique : la méthode IGAR – reconstruction atomistique guidée image
La dynamique moléculaire ...
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Texture ; relation avec les conditions d’élaboration
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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