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Thèse soutenue

Surface et porosité dans les aérogels de silice : étude strcuturale et texturale

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Auteur / Autrice : Sylvie Calas
Direction : Robert Sempere
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Les aerogels de silice sont des materiaux tres poreux mais de faible permeabilite et developpant une surface specifique tres importante. Ces trois caracteristiques peuvent etre controlees par un traitement de densification. Cette densification peut se faire soit par traitement thermique (frittage), soit par compression isostatique. L'evolution, au cours de la densification, de la surface specifique et de la porosite des aerogels de silice est analysee par trois techniques experimentales. La spectroscopie de transmission infrarouge et proche infrarouge permet de suivre la deshydratation progressive des materiaux puis la liaison des groupements oh a la surface des pores, favorisant la densification. La diffusion de l'argon dans les aerogels de densite superieure a 0,3 est de type knudsen. Celle du co#2 qui interagit de facon plus importante avec la surface, permet de mettre en evidence un flux supplementaire de surface. L'evolution de ces deux types de flux est liee a celle de la surface volumique. L'adsorption/desorption d'azote conduit a l'obtention des surfaces specifiques, volumes poreux et distributions poreuses. L'influence, sur ces parametres, des conditions de synthese et des traitements subis par le materiau est analysee. Le frittage entraine l'augmentation de la taille des particules. Il conduit a une diminution de la surface specifique. La permeabilite diminue et la distribution poreuse se decale vers les tailles de pores plus faibles. La compression, au contraire, entraine des modifications a une echelle plus importante : celle des agregats. Dans ce cas, la surface specifique demeure constante jusqu'a une densite de 0,9. La diminution de la permeabilite et le decalage de la distribution poreuse apparaissent egalement lors de la compression. Cependant, les plus gros pores etant les premiers affectes, ces evolutions sont plus rapides que dans le cas du frittage.