Céramiques
Les céramiques et monocristaux piézoélectriques ont été largement étudiés au laboratoire. Même si les activités au LGEF ont bien évolué avec l’essor des polymères électro-actifs, le LGEF garde une forte expertise dans le domaine des matériaux de type PZT (zircono-titanate de Plomb), et matériaux sans plomb comme le BT (titanate de barium), et leurs applications.
Matériaux céramiques sans plomb.
Dans le cadre de la collaboration avec l’université de Sfax, plusieurs familles de matériaux ferroélectriques-relaxeurs sans plomb sont investiguées pour leur propriétés piézoélectriques et électrocaloriques. L’intérêt de tels matériaux est double :
- une nocivité moindre pour l’environnement
- des températures de transition de phase proches de la température ambiante et modulables avec la composition
Les effets directs mesurés par calorimétrie sont comparés aux valeurs obtenues avec la méthode indirecte par l’étude de la polarisation en fonction du champ électrique et de la température. Les céramiques de composition (Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3, dopées avec des terres rares montrent par exemple des effets > 2 K sous faible sollicitation électrique, valeurs similaires ou supérieures à celles obtenues sur des monocristaux ferroélectriques de type PMN-PT.
D’autres céramiques sans plomb à base de titanate de baryum dopé avec du zirconium, de l’étain ou encore du calcium sont aussi étudiées pour leurs propriétés piézoélectriques et électro caloriques.
https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4011866
Synthèse hydrothermale de charges inorganiques.
Afin de pouvoir disposer de charges inorganiques contrôlées et de qualité pour la réalisation de composites électro-actifs, le laboratoire est capable de fabriquer des matériaux inorganiques par synthèse hydrothermale. Ce procédé consiste à l’obtention de matériaux cristallins sous des conditions de haute température et de haute pression dans une solution aqueuse. Il est ainsi possible d’obtenir des matériaux de taille micrométrique ou nanométrique et avec des morphologies contrôlées.
https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111195