Syncristallisation dans la famille des alcanes de C8H18 à C17H36 : conception, élaboration et caractérisation de nouveaux matériaux à changement de phase à base d'alliages moléculaires (MCPAM) : application à la protection thermique dans le domaine agro-alimentaire

Syncristallization in the alkane family from C#8H#1#8 to C#1#7H#3#6 : conception, elaboration and characterization of molecular alloys as new phase change materials (PCMMA) : application for food thermal protection

• Auteur / Autrice : Philippe Espeau
• Direction : Yvette Haget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

Les alliages moleculaires d'alcanes et leur implication en tant qu'agents stockant de l'energie thermique sont traites selon une demarche allant du fondamental jusqu'a la valorisation. Quinze diagrammes de phases binaires sont etudies en couplant mesures energetiques et cristallographiques. La phase rotatoire ri, stable avant fusion dans tous les cni et metastable dans les cnp, presente de larges domaines d'existence dans les systemes cni-cnp ou cnp-cni. Elle se retrouve egalement stabilisee dans les alliages cnp eux-memes. La modelisation thermodynamique des equilibres solide-liquide implique l'intervention de ces phases ri metastables et celle des concepts d'isodimorphisme croise pour les premiers et d'isodimorphisme double croise pour les derniers. Des correlations sont etablies entre les degres d'isomorphisme cristallin et les ecarts a l'idealite thermodynamique des edifices mixtes. La famille est marquee par une temperature caracteristique de 317k. S'appuyant sur cette etude fondamentale, plusieurs formulations (allant de 2 a 5 constituants) de materiaux a changement de phase a base d'alliages moleculaires (mcpam) ont ete mises au point et testees. Elles apportent des solutions innovantes et economiquement recevables pour le stockage d'energie a divers niveaux de temperature et, plus particulierement, dans le domaine de +6c a +13c. Des emballages actifs ont ete etudies pour la protection thermique de denrees alimentaires. L'un deux est commercialise: il s'agit d'une gourde isotherme (dite fraich'up)