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1 - PROPRIÉTÉS OPTIQUES

2 - PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES

3 - PROPRIÉTÉS THERMIQUES

4 - DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE TRAITEMENT OU DE MISE EN FORME ASSOCIÉES

| Réf : AF3610 v1

Différentes techniques de traitement ou de mise en forme associées
Aérogels. Aspect matériau

Auteur(s) : Laurent KOCON, Jean PHALIPPOU

Date de publication : 10 janv. 2005

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RÉSUMÉ

Les aérogels sont des matériaux très poreux obtenus par procédé sol-gel et séchage hypercritique. De par leur mode de synthèse et leur micro structure poreuses ils présentent des caractéristiques physiques uniques qui leur confèrent des potentialités intéressantes dans des domaines très variés : l’isolation thermique, l’électrochimie, la catalyse, l’acoustique, le confinement des déchets nucléaires, l’astrophysique mais aussi les biosciences. Après avoir décrit certaines propriétés physiques particulières des aérogels nous présentons les grandes classes d’aérogels étudiés dans la littérature (aérogels de silice, aérogels d’oxydes, aérogels organique, aérogels composites ,..) et des applications très différentes de ces matériaux .

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ABSTRACT

Aerogels. Material properties

Aerogels are highly porous materials obtained from the sol-gel process and supercritical drying. By virtue of their synthesis process and porous microstructure, aerogels exhibit unique physical properties allowing interesting applications in technological domains such as thermal insulation, electrochemistry, catalysis, aerospace, acoustics, nuclear waste containment, and also biosciences. We describe some of the unusual physical properties of aerogels, and present the different classes of aerogels described in the literature (silica aerogels, oxides aerogels organic aerogels, composites aerogels, etc.) and their different applications.

Auteur(s)

  • Laurent KOCON : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Physique de Grenoble - Ingénieur au Commissariat à l’Énergie Atomique CEA

  • Jean PHALIPPOU : Professeur à l’École Polytechnique Universitaire de Montpellier - Laboratoire des Verres – UMR 5587 - Université de Montpellier 2

INTRODUCTION

L’attrait de la texture particulière des aérogels incite la communauté scientifique à les décliner dans une grande variété de compositions pour des applications qui touchent à des domaines aussi différents que peuvent l’être l’isolation thermique, l’électrochimie, la catalyse, la détection de particules ou l’acoustique.

Le tableau 1 dresse donc une liste non exhaustive des aérogels élaborés à ce jour avec leurs applications et des références bibliographiques. Ces derniers sont classés en cinq catégories :

  • les aérogels d’oxyde simple qui sont les plus communs ;

  • les aérogels d’oxyde mixte ou d’ordre supérieur ;

  • les aérogels organiques ;

  • les aérogels hybrides organiques/minéraux ou à base de métalloïdes ;

  • les aérogels dopés, essentiellement par des atomes métalliques.

Dans la suite de cet article, sont traitées quelques propriétés des aérogels, qu’ils soient de type organique ou plus particulièrement de silice (oxyde simple), ces derniers ayant été les plus étudiés jusqu’à nos jours.

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KEYWORDS

insulation   |   aerogels   |   porosity   |   sintering

VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3610


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4. Différentes techniques de traitement ou de mise en forme associées

Les aérogels peuvent faire l’objet de différents traitements afin de modifier un certain nombre de leurs propriétés ou caractéristiques.

4.1 Pyrolyse des aérogels organiques

L’un des principaux attraits de la pyrolyse est d’obtenir des aérogels de carbone qui présentent des propriétés de conduction électrique. Ces matériaux sont alors utilisés comme électrodes dans des systèmes où la surface spécifique joue un rôle prépondérant, citons les supercapacités , certains procédés de type électrochimique comme la deionisation capacitive ou les piles à combustible au niveau de la membrane échangeuse de protons .

HAUT DE PAGE

4.1.1 Aérogels organiques pyrolysables

Les aérogels de carbone sont obtenus par pyrolyse d’aérogels organiques constitués d’un matériau organique réputé pour être pyrolysable. Ainsi, les matériaux dérivés des précurseurs ou résines de type hydroxybenzène,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - TEICHNER (S.J.), NICOLAON (G.A.), VICARINI (M.A.), GARDES (G.E.E.) -   Inorganic oxide aerogels  -  . Advances in colloid and interface Science 5, 3, p. 245-273, 1976.

  • (2) - KISTLER (S.S.) -   Coherent expanded aerogels  -  . J. Phys. Chem., 36, 1932, p. 52-64.

  • (3) - VICARINI (M.A.), NICOLAON (G.A.), TEICHNER (S.J.) -   Propriétés texturales et structurales des aérogels d’alumine préparés par hydrolyse du butylate secondaire d’aluminium en solution alcoolique  -  . Bulletin de la Société Chimique de France, no 5, 1969, p. 1466-1476.

  • (4) - MIZUSHIMA (Y.), HORI (M.) -   Alumina aerogel catalysts prepared by two supercritical drying methods used in methane combustion  -  . J. Mater. Res., 10, 6, 1995, p. 1424-1428.

  • (5) - GASH (A.E.), TILLOTSON (T.M.), SATCHER (J.H.), HRUBESH (L.W.), SIMPSON (R.L.) -   New sol-gel synthetic route to transition and main-group metal oxide aerogels using inorganic salt precursors  -  . J. Non-Cryst. Solids, 285, 2001, p. 22 -28.

  • ...

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