Remplissage de nanotubes de carbone pour l'élaboration de formulations nano-énergétiques
Langue Anglais
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Auteur : Siegert, Benny
Date de soutenance : 30-10-2010

Directeur(s) de thèse : Pourroy, Geneviève

Établissement de soutenance : Université de Strasbourg
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : nanotubes de carbone , nanothermites , oxydes métalliques , nanomatériaux énergétiques
Mots-clés :
  • Nanoparticules - Thèses et écrits académiques
  • Pyrotechnie - Thèses et écrits académiques
  • Nanotubes - Thèses et écrits académiques
  • Oxydes métalliques - Thèses et écrits académiques
  • Oxydoréduction - Thèses et écrits académiques
Résumé : Les nanothermites sont des nanomatériaux énergétiques composés d'un oxydant, le plus souvent un oxyde métallique, et d'un réducteur, comme l'aluminium ou le phosphore. Leur utilisation pratique est limitée par leur sensibilité souvent excessive aux sollicitations de friction ou de décharge électrostatique. L'incorporation de l'oxydant dans des nanotubes de carbone (NTC) autrement dit, la séparation physique l'oxydant et du réducteur est une nouvelle voie pour réduire la sensibilité des nanothermites. Dans ce travail de thèse, nous avons rempli différents types de NTC avec de l'oxyde de manganèse MnOx (1,6 < x < 2,0), de l'oxyde de chrome(III), de vanadium(IV) et (V) ainsi que de l'oxyde de cuivre(II). L'infiltration des sels précurseurs a été réalisée selon différents procédés impliquant la mise en œuvre de sels dissous ou fondus et l'infiltration réactive. Préalablement à l'infiltration, les NTC ont été ouverts et/ou fonctionnalisés par des groupements oxygénés par un traitement d'oxydation. Les nanocomposites MOx@NTC ainsi élaborés ont été utilisés pour formuler des nanothermites à sensibilité réduite. En comparaison avec les formulations de référence ne contenant pas de nanotubes, la sensibilité à la décharge électrostatique est réduite de plusieurs ordres de grandeur, tout comme d'ailleurs la sensibilité à la friction. La combustion de ces nanothermites est cependant beaucoup moins rapide que celle des formulations de référence. L'analyse des résidus de combustion a mis en évidence la formation de carbure d'aluminium en tant que produit secondaire de combustion. Ce travail ouvre une nouvelle voie pour l'amélioration de la sécurité des systèmes pyrotechniques.
 
Type de contenu : Text
 
Entrepôt d'origine : Ressource locale
Identifiant : ecrin-ori-302891
Type de ressource : Thèse