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16 Dec
16/12/2019 10:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Oleksii MARUZHENKO

Soutenance en cotutelle internationale entre l’Institute of Macromolecular Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine (Kiev, Ukraine) et l’INSA Lyon - 10h (Ukraine) / 9h (France)

Structure, thermal and electrical properties of nanocomposites with hybrid fillers

Doctorant : Oleksii MARUZHENKO

Laboratoire INSA :  IMP
Ecole doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

La thèse est consacrée à la recherche de la mise en oeuvre de composites comportant une phase conductrice obtenue à partir de différents types de charges de carbone dans une matrice polymère isolante. On a étudié les processus de formation d'une structure ségrégée, qui conduisait à la formation d'une distribution ordonnée de particules dans une matrice polymère. Il est montré que dans le système ségrégé, la valeur du seuil de percolation φc est d'un ordre de grandeur inférieur à celui d'un composite présentant une distribution aléatoire des charge (2,95% vol. pour le composite ségrégé contre 24,8% vol. pour le composite à distribution aléatoire). Le seuil de percolation dans le cas d'un mélange de charges est très inférieur à la valeur calculée à l'aide de la règle des mélanges. Il est montré que les résultats expérimentaux de conductivité thermique ne révèlent pas de comportement de percolation et peuvent être décrits de façon satisfaisante par le modèle de Lichtenecker. La valeur du paramètre lf traduisant la conductivité thermique de la charge en tenant compte de l’interface charge/matrice est de 4,4 fois plus élevé pour les systèmes ségrégés que pour un composite  à distribution aléatoire de particules. Il est montré que dans les systèmes ségrégés, les paramètres de blindage sont considérablement augmentés en raison de l'absorption provoquée par la réflexion interne sur les parois conductrices du réseau de charges conductrices. Il est établi que les charges de carbone constituent la base la plus efficace, ce qui garantit une absorption élevée des rayonnements électromagnétiques (REM) aux faibles concentrations. Il est avéré que le plus grand effet de blindage est observé pour un mélange de charges hybrides GNP/CNT (nanoplaques en graphite / nanotubes de carbone). L'effet de synergie s'explique par la meilleure interaction du REM avec le réseau hybride ramifiée formés par les charges, ce qui entraîne une absorption accrue du REM. Les systèmes à structure ségrégée à base d'élastomères présentent un effet piézorésistif prononcé avec une relation linéaire de déformation / modification de l'intensité du courant. L'étude de l'effet piézorésistif dans une large gamme de température (-40 / +50°С) a montré la stabilité des caractéristiques principales et la possibilité d'utiliser le composite dans une large gamme de températures.

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  • Kiev (Ukraine)

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