Thèse soutenue

Etude de l’émissivité des solides et liquides des températures cryogéniques aux très hautes températures
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Auteur / Autrice : Xingkai Wang
Direction : Philippe Hervé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique, génie des procédés
Date : Soutenance le 12/11/2015
Etablissement(s) : Paris 10
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Connaissance, langage et modélisation (Nanterre)
Jury : Président / Présidente : Danièle Wagner
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Hervé, Danièle Wagner, Hassen Beji, Simone Matteï, Fouad El Ammouri, Thierry Langlet, Vincent Pina
Rapporteurs / Rapporteuses : Hassen Beji, Simone Matteï

Mots clés

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Résumé

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L’échange d’énergie par rayonnement est proportionnel à l’émissivité. Ce facteur dépend de la température et de la longueur d’onde mais aussi de l’état de surface, de la composition et de la phase. Sa mesure précise est donc toujours un défi à cause des influences connues ou inconnues. Par rapport à d’autres travaux, le but de ce travail est de l’étudier dans des conditions extrêmes, des températures cryogéniques aux hautes températures : Nous avons ainsi étudié à 80K l’absorption d’un diélectrique pour la protection thermique d’un satellite et celles de surfaces en or de différentes rugosités. A la température ambiante nous avons déterminé par une méthode en réflexion, l’émission de vitrages dans le but de la recherche d‘économie d’énergie. Nous avons aussi étudié la variation de l’émissivité pendant le changement de phase solidus-liquidus et α-β de second ordre. Autour de 100°C le soufre devient plus émissif lorsqu’il passe du solide au liquide mais par contre il n’y a pas de différence sur l’émissivité pour ses deux variétés allotropiques principales. A une beaucoup plus haute température, le silicium liquide se comporte comme un métal avec une émissivité très faible et un saut net a été constaté à son passage au point de fusion. Une variation marquée de l’émissivité pour les deux phases solides du SiC a été observée entre 8-11μm dans notre étude. Contrairement aux résultats de la littérature, les sommets d’émissivité diminuent progressivement avec l’augmentation de la température. Enfin trois points X, longueur d’onde où l’émissivité ne dépend pas de la température, ont été observés pour chaque phase.