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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Remplissage de nanotubes de carbone pour l’élaboration de formulations nano-énergétiques

SIEGERT, Benny (2010) Remplissage de nanotubes de carbone pour l’élaboration de formulations nano-énergétiques. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

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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 d'EPrint:Thèse de doctorat
Mots-clés libres:nanotubes de carbone ; nanothermites ; oxydes métalliques ; nanomatériaux énergétiques
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-3 Chimie, matériaux, plasturgie
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 600 Technologie (sciences appliquées) > 620 Sciences de l'ingénieur > 620.5 Nanotechnologie
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences appliquées > 620 Sciences de l'ingénieur > 620.5 Nanotechnologie

UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 547 Chimie organique > 547.1 Chimie physique et théorique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 547 Chimie organique > 547.1 Chimie physique et théorique
Code ID:1919
Déposé le :04 Janvier 2011

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