Synthèse et caractérisation structurale d’un composé de type PCZT-PCI

Abstract

L’objectif principal de ce travail repose sur la synthèse, la caractérisation structurale et morphologique d’un nouveau matériau en céramique de type PZT et de structure pérovskite ABO3. Nous nous sommes intéressés à l’étude du système ternaire (dopage en site A et en site B) Pb1-xCax [Zr0,50Ti0,45(Cr2/3In2/3)0,05]O3 abrégé PCZT-PCI notamment avec :x= 2,4,6 et 8% d'étudier l'effet du pourcentage de dopage en site A par l’ion Ca+2 sur la microstructure et la morphologie. Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse par voie solide. Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à la température 1200°C dans le but d’homogénéiser la solution solide et stabiliser la structure cristallographique. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées pour cette étude telles que, la diffraction des rayons X (DRX) , l’analyse granulométrique laser , spectrométrie infrarouge( IR )ainsi que la spectromètre ultraviolet et visible (UV). L’étude par diffraction des rayons X a permis de confirmer l’existence d’une phase pérovskite de structure tétragonale pour toutes les compositions. L’étude morphologique montre que la composition avec un taux de dopage de 6% en Calcium présente une valeur maximale de la densité 7.280 g/cm3 (91.5377% de la densité théorique) et une faible porosité ( 8.46 %). L’analyse infrarouge (IR) pour les différentes compositions frittées à 1200°C montre la présence d’une bonde de vibration à 610 cm-1 caractéristique de la liaison métal-oxygène de la structure pérovskite. L’analyse UV pour les différentes compositions frittées à 1200°C montre que la variation du taux de dopage en calcium n’influe pas d’une façon remarquable sur le gap optique.