linkedintwitter
Annuaire  |  Flux RSS  |  Espace presse  |  Intranet  |  Webmail  |  Videos  |    Photos   Single-Calendar-Single  Single-Calendar-Single 
Dim Lun Mar Mer Jeu Ven Sam
 
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23 24 25 26 27 28 29
30 31  
Archives des actualités

Article

Catégorie : Soutenances de thèse et de HDR

Vendredi 7 décembre 2018 : Soutenance de thèse de Florian BRIX : Contribution à la recherche de matériaux de type "siliciures" résistant à l'environnement à haute température en vue d'applications dans le domaine de la thermoélectricité

 Florian BRIX Doctorant au sein de l'équipe "Surface et Interface, réactivité chimique des matériaux" de l'Institut Jean Lamour soutient sa thèse intitulée :

 "Contribution à la recherche de matériaux de type "siliciures" résistant à l'environnement à haute température en vue d'applications dans le domaine de la thermoélectricité"

 

Date et lieu :
Vendredi 7 décembre 2018 à 14h00
Faculté des Sciences et Technologie
Vandoeuvre -les-Nancy
Amphithéâtre 8

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- Stephane MATHIEU
Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Co-directeur de thèse :

- Michel VILASI
Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Rapporteurs :

- Claude ESTOURNES
Directeur de recherche

-Olivier POLITANO
Maître de Conférence HDR, Université Bourgogne-Franche-Comté

Examinateurs :

- Emilie GAUDRY
Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

- Ioana POPA
Maître de conférences, Université Bourgogne-Franche-Comté

- Pierre SALLOT
Docteur, Ignénieur R&D Safran Tech

- Sylvie FOUCAUD
Professeur, Université de Limoges

Invités :

- Michel FRANCOIS
Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

- Clara DESGRANGES
Docteur, Ingénieur R&D Safran Tech

 

Résumé :
Le déploiement constant de nouveaux réseaux de capteurs dans des endroits confinés des turbomachines ou difficilement accessibles nécessite l'apport d'énergie pour alimenter ces capteurs. De nombreuses recherches s'orientent donc sur une alimentation à demeure des capteurs afin de monitorer de nouveaux composants.
Une voie possible d'alimentation (à demeure) est l'utilisation de modules thermoélectriques afin de convertir l'énergie thermique issue de la combustion dans les turbines. Parmi les matériaux thermoélectriques utilisables dans ce genre d'applications (au-delà de 700 °C), les siliciures semblent constituer la famille la plus prometteuse.
Le sujet de cette thèse est l'étude de siliciures connus pour leurs résistances à l'environnement en température afin de réaliser des modules thermoélectriques pouvant fonctionner à des températures de l'ordre de 700 °C. À cette fin, différents représentants de la famille des siliciures ont été étudiés par calcul ab initio à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité. Cet outil a permis de calculer leurs propriétés thermoélectriques potentielles et a montré que les deux meilleurs candidats à des applications bon marché étaient les disiliciures de manganèse et de fer. Le calcul a également permis de montrer le caractère métallique de nombreux siliciures ternaires.
Les siliciures prometteurs ont été élaborés par frittage et leur vieillissement ainsi que les coefficients de dilatation thermique ont été étudiés. Ces connaissances ont permis de mettre au point des modules thermoélectriques à base de siliciures résistants à 900 °C sous air. Bien que possédant des propriétés thermoélectriques modestes, leur résistance à l'oxydation à haute température permet d'envisager la fabrication de modules thermoélectriques.

Mots clés : matériaux thermoélectriques, oxydation, siliciures, théorie de la fonctionnelle de la densité

 

Abstract :
The constant deployment of new sensors networks in confined areas of turbomachines or difficult to access, requires the input of energy to power these sensors. Many researches are thus focused on a permanent power supply of sensors to monitor new components.
One possible way of permanent power supply is the use of thermoelectric modules to convert the thermal energy from combustion into the turbines. Among the thermoelectric materials, silicides seem to be the most promising family for high temperature applications (above 700 °C).
The subject of this thesis is the study of silicides known for their high temperature oxidation resistance in order to produce thermoelectric modules that can operate at optimal temperatures around 700 °C. To this end, different representatives of the silicide family have been studied by  ab initio calculation using the density functional theory. This tool allowed to calculate their potential thermoelectric properties and showed that the two best candidates for cheap applications were the disilicides of manganese and iron. The calculation also showed the metallic character of many ternary silicides.
The promising silicides were developed by sintering method and their aging as well as their coefficients of thermal expansion were studied. This knowledge has made it possible to develop thermoelectric modules based on silicides resistant to 900 °C in air. Although possessing modest thermoelectric properties, their resistance to high temperature oxidation makes it possible to envisage the manufacture of thermoelectric modules.

KeyWords : Thermoelectric materials, oxidation, silicides, density functional theory