Université de Rennes Investigation de nouveaux matériaux céramiques transparents dans l’infrarouge Investigation of new infrared transparent ceramic materials Céramiques transparentesinfrarougepressage à chaudfrittage naturelBaLa₂S₄La₂O₂S Transparent ceramicsinfraredhot-pressingnatural sinteringBaLa₂S₄La₂O₂S Matériaux céramiques Matériel infrarouge Ce travail de recherche porte sur l’élaboration de nouveaux matériaux céramiques sulfures et oxysulfures transparents dans l’infrarouge pour des applications en optique passive. La synthèse par combustion permet l’élaboration des poudres précurseurs de BaLa₂S₄ et La₂O₂S. Un traitement de sulfuration sous H₂S ou H₂S/H₂ à haute température est nécessaire pour obtenir des poudres de très grande pureté. Différentes méthodes de frittage ont été mises en œuvre afin de densifier le sulfure ternaire BaLa₂S₄ : pressage à chaud et frittage naturel sous H₂S suivi d’un post-traitement par compaction isostatique à chaud. Cette dernière technique permet l’obtention de céramiques de BaLa₂S₄ transparentes dans l’infrarouge. Cependant la transparence est limitée par des bandes d’absorption associées à la présence d’oxygène résiduel. La densification des poudres de La₂O₂S est réalisée par pressage à chaud. Une densité supérieure à 99 % est atteinte après seulement 2 h de frittage. Le broyage des poudres de La₂O₂S permet une importante optimisation de leurs morphologies conduisant à une amélioration significative des performances optiques des céramiques obtenues. Ainsi, la fenêtre de transparence s’étend de 1 à 10 µm avec une transmission maximale théorique atteinte autour de 7 µm. Un travail complémentaire serait nécessaire pour maximiser la transparence aux courtes longueurs d’onde afin d’envisager des applications en optique active. This work focuses on the development of new infrared transparent sulfide and oxysulfide ceramic materials for passive optics applications. A combustion synthesis method is used to produce BaLa₂S₄ and La₂O₂S precursor powders. Sulfurization treatment under H₂S or H₂S/H₂ at high temperature is required to obtain very high purity powders. Various sintering methods have been used to densify the ternary sulfide BaLa₂S₄ : hot pressing and natural sintering under H₂S followed by hot isostatic pressing. The latter technique allows the elaboration of infrared transparent BaLa₂S₄ ceramics. However, transparency is limited by absorption bands associated with the presence of residual oxygen. La₂O₂S powders are densified by hot-pressing. A density of over 99 % is achieved in only 2 h-sintering. Significant optimization of powders morphology is achieved through ball-milling leading to improved optical performances. The transparency window extends from 1 to 10 µm, with a theoretical maximum transmission reached around 7 µm. Further work is required to maximize transparency at short wavelengths to consider active optics applications. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 24682 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/48007ebf-9ad4-43be-9bbf-46c93b468f2f Le Coz Alexandre 1996-11-26 FR 27890727X alexandrelecoz@orange.fr 2023URENS119 http://www.theses.fr/2023URENS119 2023-12-15 Sciences des matériaux Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiMerdrignacOdileintervenant_1075915367CheviréFrançoisintervenant_2082987386JobicStéphaneintervenant_4068734573MerdrignacOdileintervenant_1075915367CheviréFrançoisintervenant_2082987386DemangeValérieintervenant_3059895276BoulesteixRémyintervenant_5184250420AmoryLucileintervenant_6278969852JuberaVéroniqueintervenant_7060328126MarinelSyvainintervenant_8113106351 S3MecoleDoctorale_1 267603320 ISCR partenaireRecherche_1 161775241 ddc:540 MerdrignacOdileCheviréFrançoisDemangeValérieJobicStéphaneBoulesteixRémyAmoryLucileJuberaVéroniqueMarinelSyvainUniversité de RennesS3M ISCR ASCII PDF 25274313 restriction 2023-12-15 2025-12-15 confidentialité 2023-12-15 2025-12-15 restriction 2023-12-15 2025-12-15