Fabrication et caractérisation de matériaux de contact à base d'argent et à renfort graphène/graphite et graphène/carbure de tungstène

Manufacture and characterization of silver-based contact materials with graphene/graphite and graphene/tungsten carbide reinforcements

• Auteur / Autrice : Charlotte Metral
• Direction : Jean-François Silvain, Amelie Veillere
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Inscription en doctorat le 16/01/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Métallurgie et Matériaux Fonctionnels

Mots clés

Mots clés libres

Contacts électriques

Composite

Argent

Graphène

Métallurgie des poudres

Electrical contacts

Composite

Silver

Graphene

Powder metallurgy

Résumé

Les matériaux composites sont étudiés depuis de nombreuses années car la combinaison d'une matrice et d'un renfort confère au matériau composite des propriétés que les constituants pris isolément ne permettent pas d'atteindre. L'utilisation de matériaux composites est donc parfaitement adaptée au contexte décrit précédemment. Le graphène possède intrinsèquement de remarquables propriétés électriques et sa taille nanométrique est connue pour augmenter les propriétés mécaniques, c'est donc un candidat de choix pour renforcer la matrice Ag+renfort. L'objectif principal de cette thèse est donc le développement d'un matériau composite Ag+renfort/Graphène possédant des propriétés électriques et mécaniques plus élevées que le bimatériau Ag+renfort seul. Pour des questions de process et perspectives futures, il a été choisi de se concentrer sur l'étude de deux renforts pour la matrice argent : le graphite et le carbure de tungstène. Les contacts argent/graphite (AgC) et argent-carbure de tungstène (AgCW) sont souvent associés dans les appareillages électriques. La conductivité et les propriétés mécaniques de ces matériaux sont très dégradées par rapport à l'argent pur. L'étude se portera sur l'influence de l'adjonction de graphène dans ces structures.

Composite materials have been studied for many years, because the combination of a matrix and a reinforcement gives the composite material properties that cannot be achieved by the individual components. The use of composite materials is therefore perfectly suited to the context described above. Graphene intrinsically possesses remarkable electrical properties, and its nanometric size is known to enhance mechanical properties, making it a prime candidate for reinforcing the Ag+reinforcement matrix. The main aim of this thesis is therefore to develop an Ag+reinforcement/Graphene composite material with higher electrical and mechanical properties than the Ag+reinforcement bimaterial alone. For process reasons and future prospects, we have chosen to focus on the study of two reinforcements for the silver matrix: graphite and tungsten carbide. Silver/graphite (AgC) and silver-tungsten carbide (AgCW) contacts are often combined in electrical devices. The conductivity and mechanical properties of these materials are much poorer than those of pure silver. The study will focus on the influence of adding graphene to these structures.