memoire - Bibliothèque Centrale Université de Ouargla

i
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET
DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE KASDI-MERBAH OUARGLA
FACULTÉ DES SCIENCES APPLIQUEES
DEPARTEMENT DE GENIE DES PROCEDES
MEMOIRE
De fin d’études pour l’obtention du diplôme de MASTER
OPTION : MASTER INGENIERIE DU GAZ NATUREL ( I G N )
Présenté par :
BERRETIMA Mohamed
Thème:
Soutenu publiquement le:
Devant le jury composé de :
Mr.
Maître. A . TABCHOUCHE
Univ. Ouargla
Président
Mr.
Maître. L . HAMZIOUI
Univ. Ouargla
Examinateur
Mr.
Maître. F . KAHOUL
Univ. Ouargla
Rapporteur
Etude des propriétés diélectriques d’un nouveau matériau
céramique : Pb1-x Smx [(Zr0.51 Ti0.49)1-x – (Fe0.53+ Nb0.55+)x]O3
Année universitaire : 2014/2015

ii
Remerciement
DIEU merci, qui nous a donnés la force et la patience afin de réaliser ce travail.
Je tien à remercier mon encadreurs Mr KAHOUL Fares, pour leurs conseils et pour leurs
disponibilités pendant toute la durée de la préparation de notre mémoire.
J’adresse mes sincères remerciements à tous les professeurs, intervenants et toutes les
personnes qui par leurs paroles, leurs écrits, leurs conseils et leurs critiques ont guidé mes
réflexions et ont accepté à me rencontrer et répondre à mes questions durant mes recherches.
Je remercie mes très chers parents Boulekhras et Anissa, qui ont toujours été là pour moi,
« Vous avez tout sacrifié pour vos enfants n’épargnant ni santé ni efforts. Vous m’avez donné
un magnifique modèle de labeur et de persévérance. Je suis redevable d’une éducation dont je
suis fier ».
Enfin je remercie tous ceux et celles qui ont contribué de prés ou de loin à l’aboutissement de
ce travail.

iii
Dédicace
Je dédie ce modeste travail à
Mes parents, pour leur patience sans limite, leur sacrifice de tous les
instants.
Touts mes frères.
Toutes mes sœurs.
Toute ma famille.
Touts mes amis(es).
A tous mes collègues des promotions de Master 2014-2015.
Touts ceux qui m’ont aidée à réaliser ce mémoire de prés ou de loin.

iv
Résumé
Une série de compositions de céramiques piézoélectrique de type PZT de formule générale
(1-x)Pb(Zry Ti1-y)O3-xSm(Fe3+0.5, Nb5+0.5)O3 où x = 0.02; 0.04; 0.06; 0.08 ; 0.1
successivement, ont été élaborées par voie solide à une température de frittage 1150 °C. Des
mesures diélectriques en fonction de la concentration des dopants, la température et la
fréquence faite sur l’ensemble de nous échantillons, ont montré que la réponse diélectrique
est optimale pour la composition où la concentration des dopants x = 8 % mol (échantillon
A4). A une fréquence de 1kHz et à la température ambiante la constante diélectrique ɛr et le
facteur de dissipation tanδ de la céramique 0.92PZT–0.08SFN sont 940, 1.43 %
respectivement.
Mots clés: synthèse, PZT, propriétés piézoélectrique, propriétés électromécaniques,
propriétés diélectriques, DRX.
Abstract
A series of piezoelectric ceramics compositions of type PZT of general formula
(1-x)Pb(Zry Ti1-y)O3-xSm(Fe3+0.5, Nb5+0.5)O3 where x = 0.02; 0.04; 0.06; 0.08 ; 0.1
successively, were prepared by solid route at a temperature of sintering 1150 °C. Dielectric
measurements, depending on the concentration of the doping, the temperature and the
frequency for different samples, showed that the dielectric answer is optimal for the
composition where concentration of the doping x = 8 % mol (sample). With a frequency of
1kHz and the room temperature the dielectric permittivity ɛr and tangent loss tanδ of
0.92PZT–0.08SFN ceramics are 940, 1.43 % respectively.
Keywords: synthesis, PZT, piezoelectric properties, electromechanical properties, dielectric
properties, XRD.

v
Sommaire
Liste des figures
Liste des tableaux
Chapitre I
Partie 1
Eléments bibliographiques
Introduction
2. Les diélectriques
3. Les céramiques
4. Propriétés des céramiques
4.1. Propriétés Générales
a. La microstructure
b. Liaison chimique
4.2. Propriétés physiques
a. La di-électricité
b. La polarisation diélectrique
5. Température de Curie
6. Transition de phase Partie
Techniques de caractérisation
1. Caractérisations diélectriques
2. Les mesures diélectriques
a. Mesure de la constante diélectrique (εr)
b. Mesure du facteur de dissipation (tgδ)
Références bibliographiques
Chapitre II
Résultats et discussions
1. Synthèse
2. Résultats et discussions
2.1. Etude des propriétés diélectriques
2.1.1. La constante diélectrique (εr)
2.1.2. L’angle des pertes diélectriques (tg δ)
Références bibliographiques
Conclusion
v
vi
1
2
2
3
4
4
4
4
4
5
7
7
11
13
14
16
17
17
17
19
22
25
25
26
26
26
27
31
34
36