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Dissertationen zum Thema „Procédés Thermiques“
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Bordeneuve-Guibé, Joël. "Commande prédictive adaptative : application à des procédés thermiques." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30215.
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La premiere partie de ce memoire presente l'etat de l'art en commande adaptative, notamment l'evolution recente vers des methodes predictives. Les problemes generaux de commande des procedes sont ensuite abordes. L'accent est mis sur la commande de systemes thermiques. Deux algorithmes de commande predictive a horizon etendu sont ensuite presentes: la commande predictive generalisee, et la commande a double modele de reference. Ces commandes sont rendues adaptatives grace a un algorithme d'adaptation parametrique permettant une utilisation dans un environnement physique. Deux techniques de technologie microelectronique dans lesquelles intervient un controle de la temperature sont ensuite abordees: l'epitaxie en phase liquide, et le recuit thermique rapide: 1) l'epitaxie en phase liquide est un traitement thermique effectue dans un four tubulaire a cinq zones. Apres une etude en boucle ouverte, une methode simple de commande multi-boucles est proposee. La commande adaptative a double modele de reference montre, en simulation, sa capacite a resoudre les problemes de poursuite de profils spatio-temporels de temperature. Ses avantages sur une methode de commande non lineaire sont mis en evidence; 2) le recuit thermique rapide engendre des dynamiques thermiques tres importantes. La capacite de la commande adaptative predictive generalisee et a double modele de reference, a atteindre les objectifs de controle fixes par l'utilisateur, est evaluee par des manipulations sur deux fours de caracteristiques differentes, et avec des charges variables. Une etude de sensibilite des parametres de synthese a ete menee. Les performances de ces deux strategies de controle sont analysees et comparees. La commande predictive generalisee est enfin comparee a une commande classique a parametres ajustables: son interet est alors demontre par la qualite des resultats et le faible nombre de p
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Nolhier, Nicolas. "Contrôle des procédés thermiques rapides appliqués à la microélectronique." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0002.
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Nous presentons dans ce memoire les problemes generaux lies au controle des equipements de traitements thermiques rapides par radiation infrarouge. Trois aspects fondamentaux sont abordes: l'homogeneite thermique, la mesure de la temperature, et la regulation thermique. Pour mener cette etude, nous avons, dans un premier temps, mis au point un modele susceptible d'etablir la cartographie en temperature de la plaquette, lors d'un traitement thermique rapide. Ce modele calcule la repartition de l'energie incidente sur la plaquette et integre l'equation de la chaleur. Deux methodes tendant a ameliorer l'homogeneite thermique sont proposees et simulees. D'autre part, une methode de calibration pour pyrometre optique, basee sur la detection, par reflectometrie laser, du point de fusion d'un film de germanium, est developpee. Enfin, l'aspect regulation thermique est abordee. Une etude en boucle ouverte et plusieurs methodes de regulation sont presentees (pid, pid a commutation de parametres, et commande predictive adaptative). En conclusion, l'utilisation possible d'un algorithme d'estimation en temps reel des coefficients de la fonction de transfert du four est envisagee pour la caracterisation in situ de reactions physico-chimiques
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Gagnon, Bertrand. "Gestion d'information sur les procédés thermiques par base de données." Thesis, McGill University, 1986. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=65447.
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Richard, Caroline. "Étude des caractéristiques mécaniques de revêtements projetés par procédés thermiques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMP0548.
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La réalisation de revêtements par projection thermique est usuelle aussi bien dans l'industrie aéronautique que dans l'industrie automobile pour l'amélioration des propriétés superficielles ou la réparation de certains composants de moteurs. L'étude a porté sur un dépôt métallique NiCrAIY, un dépôt céramique Cr203 et un revêtement cermet WC-Co élaborés suivant plusieurs techniques de projection thermique (APS, VPS et HVOF). Elle a présenté les principales parties suivantes : - étude de la structure des dépôts - évaluation du module d'Young des dépôts par flexion 4 points - détermination des contraintes résiduelles par la méthode du trou incrémentale - détermination du dépôt le plus adhérent par un test d'indentation interfaciale et par flexion 4 points associée à l'émission acoustique. L'étude s'est concentrée sur le rôle de l'état de surface du substrat avant projection, l'influence d'un post-traitement thermique et l'influence des diverses techniques de projection sur l'adhérence. Certaines conclusions du travail permettent de définir les dépôts les plus adhérents par la méthodologie proposée. Le rôle des contraintes résiduelles est primordial lorsqu'elles sont en traction dans le revêtement, proches de l'interface, elles diminuent l'adhérence ; lorsqu'elles sont en compression (par traitement thermique), l'adhérence est accrue.
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Richard, Caroline. "Étude des caractéristiques mécaniques de revêtements projetés par procédés thermiques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD548.
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La réalisation de revêtements par projection thermique est usuelle aussi bien dans l'industrie aéronautique que dans l'industrie automobile pour l'amélioration des propriétés superficielles ou la réparation de certains composants de moteurs. L'étude a porté sur un dépôt métallique NiCrAIY, un dépôt céramique Cr203 et un revêtement cermet WC-Co élaborés suivant plusieurs techniques de projection thermique (APS, VPS et HVOF). Elle a présenté les principales parties suivantes : - étude de la structure des dépôts - évaluation du module d'Young des dépôts par flexion 4 points - détermination des contraintes résiduelles par la méthode du trou incrémentale - détermination du dépôt le plus adhérent par un test d'indentation interfaciale et par flexion 4 points associée à l'émission acoustique. L'étude s'est concentrée sur le rôle de l'état de surface du substrat avant projection, l'influence d'un post-traitement thermique et l'influence des diverses techniques de projection sur l'adhérence. Certaines conclusions du travail permettent de définir les dépôts les plus adhérents par la méthodologie proposée. Le rôle des contraintes résiduelles est primordial lorsqu'elles sont en traction dans le revêtement, proches de l'interface, elles diminuent l'adhérence ; lorsqu'elles sont en compression (par traitement thermique), l'adhérence est accrue.
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Amann, Jean-Marc. "Etude de procédés de captage du CO2 dans les centrales thermiques." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003445.
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La présente étude a pour objectif d'évaluer et de comparer entre eux divers procédés de captage du CO2 appliqués aux centrales thermiques alimentées en gaz naturel (NGCC) et au charbon pulvérisé (CP). Ces procédés consistent en un captage du CO2 des fumées en post-combustion par des solvants chimiques, une décarbonisation du gaz naturel avec captage du CO2 en pré-combustion par un solvant physique et l'oxy-combustion du combustible avec séparation frigorifique du CO2. Ces procédés ont été évalués à l'aide du logiciel de procédés Aspen PlusTM pour aider à choisir la meilleure option pour chaque type de centrale. Pour la post-combustion, une solution aqueuse basée sur un mélange d'amines (N-méthyldiéthanolamine (MDEA) et triéthylène tétramine (TETA)) a été évaluée. Des mesures d'absorption ont été réalisées entre 298 et 333 K dans un réacteur fermé type cellule de Lewis. La pression partielle du CO2 à l'équilibre, caractéristique de la solubilité du CO2 dans le solvant, a été déterminée jusqu'à 393 K. Les performances sont comparées vis à vis de solvants plus conventionnels tels que la MDEA et la monoéthanolamine (MEA). Pour l'oxy-combustion, un procédé de captage, basé sur une séparation des composants des fumées à faible température, a été développé et appliqué aux centrales NGCC et CP. L'étude a montré que la pureté du flux d'O2 avait une influence non négligeable sur la concentration en CO2 dans les fumées et donc sur les performances du procédé de séparation. La dernière option étudiée est le reformage du gaz naturel qui permet un captage du CO2 en amont du système de production de l'électricité. Plusieurs configurations ont été évaluées : reformage à l'air ou à l'oxygène, pression de reformage et dilution du gaz de synthèse. La comparaison de ces différents concepts suggère que, à court et moyen terme, l'absorption chimique soit le procédé le plus intéressant pour la centrale NGCC. Pour la centrale CP, l'oxy-combustion peut être une option très intéressante, au même titre que le captage en post-combustion par absorption chimique.
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Bereaux, Yves. "Procédés de Plasturgie : Approche par des modèles numériques, thermiques et mécaniques." Habilitation à diriger des recherches, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023401.
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Mes activités de recherche se sont centrées sur les procédés de transformation des polymères, essentiellement le procédé d'injection-moulage mais aussi le soufflage et maintenant la peinture. J'ai participé à plusieurs projets de recherche appliquée pluridisciplinaire donc à finalité industrielle. Dans ces projets ma contribution porte sur la modélisation du procédé, que ce soit par l'utilisation de code de calculs ou le développement de modèles numériques à l'aide de logiciels libres. L'originalité de mon travail réside dans la pluridisciplinarité des projets qui mêlent des aspects théoriques et numériques aux aspects expérimentaux; la science des polymères à la thermique, à la mécanique et à la rhéologie. Les modélisations s'appuient sur des mesures expérimentales qui sont, dans les procédés de transformation, particulièrement délicats à isoler et à interpréter. Ces dispositifs expérimentaux représentent une part considérable de l'effort de recherche dans ces projets. Durant ces travaux, j'ai tenté de répondre à des problématiques distinctes : Dans les procédés de plasturgie, la viscoélasticité est finalement assez absente. Lorsqu'elle se manifeste, c'est sous la forme de défauts (instabilités, recirculations) qu'il faut éviter. C'est pourquoi, la plupart des écoulements impliqués dans les procédés sont de type lubrification~: une dimension au moins est petite devant les autres; ce qui atténue de façon effective les effets viscoélastiques. Une illustration frappante en est donnée par les recirculations viscoélastiques créées par la courbure du chenal d'une vis : lorsque le rapport d'aspect de la section augmente, elles s'atténuent et se décalent vers les parois latérales, précisément là où dans la section, aucune dimension n'est petite devant l'autre. Seul le procédé d'extrusion soufflage s'appuie totalement sur les propriétés viscoélastiques du polymère en écoulement, au travers des phénomènes de gonflement et de fluage. Cet écoulement est particulièrement discriminant et doit permettre à terme de déterminer les paramètres matériels d'une loi viscoélastique intégrale en comparant les prédictions des simulation numériques (par le code FEM Polyflow ou la méthode des tubes de courant) aux mesures expérimentales du gonflement et de fluage, devenues réalisables désormais avec notre technique de visualisation par illumination laser. En ce qui concerne le phénomène de plastification dans les monovis d'injection, ce thème de recherche est celui qui a nécessité le plus d'efforts et c'est celui qui est le plus ardu. La difficulté première, celle des observations, est en passe d'être surmontée avec le fourreau à fenêtres qui permet une visualisation inégalée des phénomènes de plastification. Nous allons pouvoir reprendre et vérifier toutes les hypothèses usuelles de la plastification : accélération du lit solide, fonte contiguë ou dispersée, position et épaisseur des films fluides. En ce qui concerne la modélisation numérique du convoyage solide du polymère dans le chenal de la vis. Une autre problématique, très importante dans le domaine industriel de l'automobile ou de la cosmétique, concerne les défauts de surfaces des pièces plastiques injectées. De nombreux facteurs peuvent contribuer à l'apparition de tels défauts. Nous avons étudié les effets thermiques en montrant que même des revêtements métalliques extrêmement fins pouvaient avoir une influence thermique. Qu'en est-il de l'aspect dynamique de l'écoulement et du contact (tension de surface) polymère-métal ? Ce sujet est d'importance pour l'injection moulage classique mais aussi la micro-plasturgie. La simulation numérique de la projection de peinture représente une direction nouvelle de recherche, active en Europe, mais inédite en France, et pour laquelle nous sommes bien placés à l'insa-lyon avec la création récente d'une cabine de peinture pilote. Cela reste toujours de la mécanique des fluides et des polymères mais avec des outils différents (code volumes finis, OpenFOAM, StarCCM). Encore une fois, une analyse des phénomènes prépondérants, notamment dans l'aérodynamique et le champ électrostatique, associée à des mesures expérimentales, devraient aboutir à un modèle simplifié des trajectoires des gouttes et donc de la projection de peinture.
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Calvet, Nicolas. "Stockages thermiques performants et durables pour procédés solaires : des basses aux hautes températures." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP0002.
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Chafouk, Hicham. "Caractérisation des régimes transitoires dans les procédés thermiques : application aux échangeurs de chaleur." Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES042.
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Notre recherche s'inscrit dans la compréhension et l'amélioration des méthodes de caractérisation des transferts thermiques transitoires dans les échangeurs thermiques. L'application du schéma de MacCormack a permis d'étudier numériquement la réponse transitoire du système à des variations de température et de débit. Un des principaux résultats de nos travaux de recherche est la mise en évidence d'une forte dépendance de la dynamique et de la vitesse des deux fluides. Le rapport de ces constantes de temps varie linéairement en fonction de la vitesse adimensionnelle V*∞ : τ*fs=(αcoV*+ßco)τ*cs. Dans le cas de la configuration co-courant, l'identification des caractéristiques de cette linéarité a montré que les valeurs de αco et ßco sont voisines de αco=2/3 et ßco=1/3. Les expressions analytiques de ces paramètres pour les échangeurs à contre courant ont été proposées. Cette propriété de convexité a permis de proposer les expressions analytiques des constantes de temps pour les échangeurs thermiques à co-courant subissant des variations de débit du fluide circulant dans le tube interne. L'utilisation des expressions des constantes de temps, nous a permis d'écrire le modèle sous la forme d'une représentation d'état et de construire un observateur de Kalman. Cette méthode présente l'avantage de prédire les températures des deux fluides et leurs corrections sans avoir recours à des schémas itératifs<br>Our research concern the comprehension and the improvement of characterization methods of transient heat transfer in heat exchangers. The application of the method of MacCormack allowed the numerical study of transient response of the system for variations in temperature and flow at the input. One of the principal results of our research consists on the determination of a relationship between dynamics and the two fluids velocities. The ratio of these time-constants varies linearly according to final adimensional velocity V*∞ : τ*fs=(αcoV*+ßco)τ*cs. In the case of the configuration Co-current, the identification of the characteristics of this linearly showed that the values of αco and ßco are close to αco=2/3 and ßco=1/3. The analytical expressions of these parameters were proposed in the case of counter current heat exchanger. This property of convexity allows the analytical characterization of time constants for co-current heat exchangers in the case of hot fluid flow variations. Those expressions of time constants were used in the application of Kalman Observer to correct the prediction and correction of temperatures. This method has the advantage of predicting the fluid temperatures and their corrections without using any iterative methods
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Le, Harzic Ronan. "Etude des procédés laser femtoseconde pour le micro-usinage à effets thermiques limités." Saint-Etienne, 2003. http://www.theses.fr/2003STET4007.
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L'ensemble des études présentées dans ce mémoire souligne le réel potentiel des lasers femtoseconde pour des applications de micro-usinage et insiste sur la maîtrise de l'utilisation des chaînes laser amplifiées. Les dispositifs expérimentaux mis en place pour contrôler l'usinage nécessitent la maîtrise de nombreux paramètres, qu'il soient mécaniques, informatiques ou optiques. Différentes techniques ont été élaborées pour accroître la qualité d'usinage et de perçage et des études systématiques ont été entreprises dans le cas des métaux sur l'effet de la fluence et de la cadence. Une comparaison des effets thermiques sur les bords d'usinage en mode femtoseconde et nanoseconde a été entreprise d'un point de vue expérimental (MET) et par l'intermédiaire d'un modèle à 2 température. Enfin des résultats plus exploratoires, en particulier sur le silicium ainsi que des essais de photoinscription de guide d'onde illustrent le potentiel applicatif considérable des impulsions ultra-courtes<br>The studies presented in this thesis underline the real potential of femtosecond lasers for micromachining applications and insist on the control and use of the amplified laser chains. The experimental devices for the control of micromachining require the control of many parameters, as mechanical, data-processing or optical. Various techniques of machining were worked out to increase the quality of machining and drilling and systematic studies were undertaken in the case of metals including fluence and repetition rate dependence. A comparison of the heating effects on the edges of holes drilled in femtosecond and nanosecond regime was performed with an experimental approach (TTM measurements) and with a modelization. This was based on the use of a 2 temperatures model. Finally complementary results, in particular on silicon micromachining and tests of wave guide photowritting illustrate the wide applicability field of the ultra-short laser pulses
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Samyn, Fabienne. "Compréhension des procédés d'ignifugation du polyamide 6 : apport des nanocomposites aux systèmes retardateurs de flamme phosphorés." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Samyn.pdf.
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La compréhension des procédés d'ignifugation du PA6 basés sur l'emploi d'un retardateur de flamme (FR) phosphoré (OP1311) et/ou une argile organomodifiée (C30B) est l'objet de cette étude. En termes de propriétés feu, un effet de synergie est observé pour la formulation combinant les deux additifs. Les raisons de cet effet ont été étudiées et expliquées. La dispersion de l'argile étant nanométrique dans les composites avec et sans FR, l'explication de l'amélioration réside soit dans l'obtention de composés plus stables formés par réaction entre les constituants de la formulation, soit dans la résistance améliorée de la structure protectrice développée due à des interactions physiques. Pour mettre en évidence les éventuelles interactions chimiques, la dégradation thermique des additifs et des formulations a été étudiée. Aucune nouvelle espèce n'est formée lors de la dégradation thermique. Il n'y a donc pas de réaction chimique. Des interactions physiques doivent donc se produire et permettre cette amélioration du comportement du matériau sous flux de chaleur. L'évolution des structures qui se forment au cours de la dégradation des formulations sous flux de chaleur a été étudiée. Des mécanismes de protection ont été proposés pour expliquer l'effet de synergie.
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Belkerk, Boubakeur Essedik. "Nouveaux outils expérimentaux pour l’analyse des propriétés thermiques de nanostructures élaborées par procédés plasma." Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=76e4788f-8783-4560-b1a3-a1c60679772f.
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Ce travail de thèse vise le développement de nouveaux outils expérimentaux pour l’analyse des propriétés thermiques des couches minces. Des sondes thermiques originales ont été mises en point. Ces sondes permettent d’analyser des évolutions de température sur des échelles de temps courtes [100 ns – 10 μs]. Des modèles de diffusion thermique ont été élaborés pour analyser les signaux de température et estimer les propriétés thermiques des matériaux. Des études expérimentales ont été menées sur des films de nitrure d’aluminium et des nanoparois de carbone élaborés par procédés plasmas. Les propriétés thermiques de ces matériaux sont en bon accord avec leurs caractéristiques structurales déterminées par diffraction aux rayons-X, microscopie électronique à balayage et à transmission<br>New experimental techniques for measuring thermal properties of thin films and nanostructures are presented. Probes have been designed and fabricated for detecting ultrafast transient temperature responses in the time window [100 ns - 10 μs] subsequent to electrical or optical pulses. Thermal transient models have been developed for estimating the thermal properties of materials by fitting the temperature signals. Experimental studies were carried on aluminum nitride and carbon nanowalls produced by plasma techniques. The thermal properties of those materials were found well correlated with the structural features of the films analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy
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Oliva, Florian. "Modélisation, caractérisation et optimisation des procédés de traitements thermiques pour la formation d’absorbeurs CIGS." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2014. http://www.theses.fr/2014EMSE0738/document.
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L’énergie photovoltaïque jouera un rôle déterminant dans la transition énergétique future. Bien que les cellules solaires à base de silicium dominent encore le marché, leur coût de fabrication et le poids des modules limitent leur développement. Depuis quelques années, les industriels s’intéressent de plus en plus aux dispositifs à base de couches minces en raison de leurs procédés de fabrication rapides et peu onéreux sur de larges substrats. Cette technologie utilise une large variété de matériaux; les chalcopyrites tels que Cu(In,Ga)Se2 sont les plus prometteurs. Le procédé de fabrication de couches chalcopyrites le plus répandu est la coévaporation mais l’utilisation de vides très poussés rende cette technique peu adaptée à la production à grande échelle de modules bon marché. La solution alternative décrite dans ce travail est un procédé en deux étapes basé sur le recuit sous atmosphère réactive de précurseurs métalliques électrodéposés. Le développement de cette technologie passe par une meilleure compréhension des mécanismes d’incorporation et d’homogénéisation du gallium dans les couches formées et par une optimisation des étapes de recuit. Le premier objectif de ce travail de thèse est une étude des mécanismes réactionnels mis en jeu lors du procédé de recuit à travers l’étude de différents types de précurseur. Par la suite ces connaissances sont utilisées pour modéliser et optimiser un recuit industriel innovant. Ce travail est réalisé à l’aide de plans d’expérience (DOE) où l’influence de certains paramètres, les plus critiques est mise en évidence. Des voies d’optimisation sont proposées et des hypothèses faites afin d’expliquer les phénomènes observés<br>Solar energy is promised to be a major actor in the future of energy production. Even if silicon based solar cells remain the main product their fabrication is energy consuming and requires heavy cover glass for protection, which reduce their development. For several years, commercial interest has shifted towards thin-film cells for which manufacturing time, large scale production, fabrication costs and weight savings are the main advantages. For thin film technology, a wide variety of materials can be used but chalcopyrite such as Cu(In,Ga)Se2 is one of the most promising. The most current method used for chalcopyrite formation is co- evaporation but this process is very expensive and not well suitable for large scale production due to high vacuum requirements. One alternative solution described in this work consists of a two-step technology based on the sequential electro-deposition of a metallic precursor followed by a rapid reactive annealing. However to reach its full potential this technology needs a better understanding of the Ga incorporation mechanism and of the selenization/sulfurization step. This work focuses first on formation mechanisms through the study of several kinds of precursor. This knowledge is then used to explain and to optimize innovative annealing processes. This study is achieved by observing the impact of some process parameters using designs of experiment (DOE). A link between process parameters and properties of these thin films is obtained using electrical, structural and diffusion characterization of the devices. Finally we propose hypothesis to explain observed phenomena and also some improvements to meet the challenges of this process
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Bohr, Élaine. "Étude des échanges thermiques dans la fabrication des composites par les procédés d'injection sur renfort." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0017/MQ53559.pdf.
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Marou, Francois. "Procédés thermiques rapides : étude de l'oxydation du silicium et de l'activation de l'impureté bore implantée." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30044.
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L'objectif de ce memoire est d'examiner les potentialites offertes par les recuits thermiques rapides concernant la diffusion du bore implante dans le silicium et la realisation de couches minces d'oxyde. Dans une etude preliminaire, il est montre qu'un four de recuit rapide correspond bien aux machines susceptibles d'etre integrees dans les salles blanches du futur: automatiques, robotisees et assurant un environnement ultrapropre aux plaquettes traitees. Les problemes lies a la mesure de la temperature et au controle de son homogeneite sont ensuite mis en evidence. Des solutions sont proposees, comme l'utilisation de suscepteurs ou bien celle d'un porte-substrat comportant des ecrans. Deux applications sont alors abordees: le recuit de bore implante et l'oxydation rapide du siliium. La premiere confirme la presence d'un phenomene de diffusion acceleree dans la phase initiale du recuit, ayant pour origine des defauts d'implantation. Ce mecanisme fait l'objet d'une etude detaillee, puis des techniques permettant de s'en affranchir sont suggerees: pre-amorphisation du silicium ou implantation de bf2. Dans la seconde, la croissance des premieres couches de silice est analysee en fonction des cinetiques d'oxydation. L'influence du nettoyage pre-oxydation et du recuit post-oxydation sur la qualite des oxydes obtenus, est egalement etablie. Enfin, l'etude de la diffusion du bore sous oxydation rapide permet de verifier qu'elle est acceleree comme dans le cas d'oxydations classiques, car elle est correlee a la vitesse de croissance de l'oxyde
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Gonon, Nathalie. "Procédés thermiques rapides pour la réalisation de diélectriques ultra-minces sur silicium. Caractérisation par spectroellipsométrie." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0074.
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La réalisation de diélectriques ultra minces inférieurs à 10 nm, est nécessaire dans plusieurs domaines : la microélectronique où la réduction continuelle des dimensions des circuits intégrés MOS implique l'utilisation de diélectriques de plus en plus minces et dans celui des hétéro structures capacitives pour capteur biologiques. L'oxydation thermique du silicium est le procédé le plus performant pour la réalisation des dispositifs pré-cités. Récemment, une technique de croissance à très hautes températures et à temps d'oxydation très courts s'est développée avec l'arrivée des Procédés Thermiques Rapides. Des couches diélectriques ultra-minces sur silicium ont été réalisées par oxydation thermique rapide sous O2 et sous N2O à pression proche de la pression atmosphérique. La caractérisation de ces couches a été faite par spectroellipsométrie. Celle-ci nous a permis de mettre en évidence un régime de croissance initial rapide avec toutefois en ralentissement de cette croissance pour les oxydes faits sous N2O, ainsi qu un indice des couches réalisées plus élevé que celui de la silice standard. Des analyses complémentaires (spectroscopie Auger, sonde ionique, mesures électriques) ont confirmé cet indice élevé et ont révélé un problème d'interface. Elles nous ont permis d'émettre des hypothèses quant à l'origine des indices élevés (densification, présence d'une couche interfaciale SiO2 silicium en excès à 1 interface) et la croissance des oxydes RTO (croissance volumique)<br>Thermal oxidation of silicon is the more important process for integrated circuit fabrication. The trend towards even smaller and faster devices has resulted in a demand for gate oxides of thickness of less the 10 nm. More recently, a growth technique at very high temperatures for oxidation times of a few second has been developed with the advent of Rapid Thermal Processing. Very thin oxides films were achieved by rapid thermal oxidation in pure 02 or N2O stagnant atmosphere. RTO films thickness and refractive index were obtained by spectroscopic ellipsometry spectroellipsometiy investigation of RTO films revealed a growth rate enhancement at the initial stage of oxidation and an oxidation refractive index higher than chose of standard Si02. It can be noted that for N 0 kinetics, the growth rate was lower than for 02 kinetics. Complementary analysis (Auger spectroscopy, electrical properties. . . ) confirm the high value of the refractive index and reveal an interfacial problem. These analysis allow to express hypothesis to explain the high refractive index (densified SiO2 films, presence of an interfacial SiOx films, excess of silicon at the interface) and the growth of the RTO oxide (volumetric growth)
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Durand, Thibaut. "Stratégies analytiques pour la caractérisation physico-chimique des particules ultrafines métalliques. Application aux aérosols ultrafins générés lors de procédés thermiques (fonderie, projection thermique)." Thesis, Pau, 2014. http://www.theses.fr/2014PAUU3057/document.
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Dans l’industrie, les sources d’expositions aux particules ultrafines (PUF) sont nombreuses et connues depuis longtemps. Ces particules quelles soient manufacturées ou non intentionnelles (générées au cours de procédés industriels) présentent des propriétés singulières qui impliquent des effets sur la santé différents de ceux induits par des particules de plus grande taille (micrométrique). L’étude spécifique des PUF nécessite donc le développement de méthodes de prélèvement et d’analyse adaptées permettant d’obtenir des informations pertinentes complémentaires à la masse totale de poussières prélevées. Cette métrique semblerait insuffisante pour caractériser correctement les effets toxiques des PUF. La thèse a donc été menée dans l’optique de disposer de méthodes dédiées à l’analyse des nanoparticules et en particulier sur la caractérisation chimique des particules en fonction de leur taille (couplage entre dispositifs de prélèvement en fonction de la taille des particules et méthode d’analyse). Les méthodes développées ont ensuite été testées sur des échantillons provenant soit de sites et/ou procédés industriels (fonderie, projection thermique) soit d’essais en laboratoire par prélèvement sur banc de génération de PUF<br>Expositions to nanoparticles (NPs) are known in industrial hygiene for a long time. Either from primary or secondary sources (industrial processes), these particles have specific properties which imply different toxicities compared to larger particles (micrometric) from the same material. Therefore NPs study requires adapted sampling and analytical technique development and more specifically methods allowing to access relevant information other than total dust mass. The latter seems not be sufficient for toxic effect assessment. Thus, this work has been conducted in order to dispose of analytical methods dedicated to NPs and especially on size-dependent particle chemical analysis. Then, the developed methods have been applied on samples collected either from industrial sites and/or processes (smelter, thermal projection), either from NP generation bench
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Rakotoarisoa, Zolalaina. "Prédiction du comportement environnemental des résidus de procédés thermiques (RPT) utilisés comme matériaux de travaux publics." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0060/these.pdf.
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Cette étude vise, d'une part, à la mise en place d'outils méthodologiques (tests, modèles de prédiction) pour l'évaluation du comportement environnemental de déchets/ matériaux poreux dans des scénarios percolants, et à l'évaluation du comportement environnemental de deux cendres volantes de charbon en scénario remblai, d'autre part. Une méthodologie d'évaluation du comportement à la lixiviation à long terme, en scénario percolant est proposée. Elle est réalisée à travers une caractérisation physico-chimique du déchet (composition chimique et minéralogique, l'étude de la cinétique de dissolution, de l'influence du pH sur la solubilisation des espèces, l'effet du ratio L/S) et à l'identification des divers mécanismes de transfert des polluants à l'aide d'essais de lixiviation à l'échelle du laboratoire et pilote de terrain (essais de percolation en colonne de laboratoire, essais de traçage pour connaître l'hydrologie sur le terrain). La prévision du comportement en scénario s'appuie sur des modèles minéralogiques (géochimiques), des modèles de transfert de matière à l'échelle du laboratoire et du terrain, et un couplage performant géochimie-transport. La validation des hypothèses d'évolution du matériau et des modèles de comportement a été réalisée à travers l'étude d'un lysimètres de cendres compactées<br>This study aims, on the one hand, to the installation of methodological tools (tests, prediction models) for the evaluation of the environmental behaviour of porous wastes/materials in percolant scenarios, and with the evaluation of the environmental behaviour of two coal fly-ashes in fill scenario, on the other hand. A methodology of evaluation of long-term leaching behaviour, in percolant scenario is proposed. It is carried out through a physico-chemical characterisation of waste (cheimical and mineralogical composition, the study of the dissolution kinetics, the influence of pH on species solubilisation, the effect of ratio L/S) and with the identification of the various pollutants transfer mechanisms using leaching tests to know hydrology on the ground pilot (column percolation tests in laboratory, tracing tests to know hydrology on the ground). The forecast of the behaviour in scenario is based on mineralogical models (geochemical), matter transfer models on the scale of the laboratory and the ground, and a powerful coupling geochemistry-transport. The validation of the assumptions material evolution and the models was carried out through the study of compacted ashes lysimeters
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Zinet, Matthieu. "Modélisation de la cristallisation des polymères dans les procédés de plasturgie : quantification des effets thermiques et rhéologiques." Phd thesis, INSA de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555771.
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En plasturgie, la maîtrise de la régulation thermique des outillages apparaît aujourd'hui comme une des composantes essentielles de l'amélioration de la productivité des procédés et de la qualité des produits. S'inscrivant dans le contexte du développement d'outils numériques dédiés à l'optimisation de la «fonction refroidissement» des outillages, ce travail répond à deux besoins. Le premier est la nécessité de disposer d'un modèle précis du comportement thermique des polymères semi-cristallins au cours du refroidissement et de l'influence de cette phase sur la microstructure du matériau, conditionnant ses propriétés finales. Un modèle numérique de la cristallisation d'un polymère soumis à un écoulement anisotherme est développé. Le 1er invariant du tenseur des extracontraintes, représentatif du comportement rhéologique viscoélastique du matériau, est considéré comme la force motrice d'une germination additionnelle s'ajoutant à la germination induite par la thermique. La croissance de ces germes est décrite par deux systèmes d'équations de Schneider. Le modèle est ensuite appliqué la cristallisation d'un polypropylène isotactique dans un écoulement de cisaillement (écoulement de Couette). Les effets thermiques et rhéologiques sur la cristallisation sont alors quantifiés en termes d'accélération de la cinétique et de répartition morphologique finale (type, densité et tailles moyennes des cristallites). D'autre part, l'optimisation des performances thermiques des outillages fait appel à des techniques de mesure du transfert de chaleur précises, fiables et adaptées aux contraintes du procédé, dans le but d'alimenter et de valider les simulations numériques. Une technologie innovante d'instrumentation thermique est mise en oeuvre sur un moule d'injection, sous forme d'un insert fluxmétrique, afin d'évaluer localement les transferts de chaleur entre le polymère et l'outillage. L'influence des conditions d'injection sur la réponse du capteur est analysée. Les « signatures thermiques » du procédé ainsi obtenues permettent de valider un modèle simplifié des transferts thermiques lors de la phase de refroidissement
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Duquesne, Sophie. "Etude des procédés d'ignifugation de substrats polymères par revêtements intumescents : application aux polyuréthanes." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-Duquesne.pdf.
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Cette étude s'intéresse aux procédés d'ignifugation de substrats polymères par application de revêtements intumescents. Elle porte plus particulièrement sur l'ignifugation d'une mousse rigide de polyuréthane (PU) obtenue par application d'un revêtement constitué d'un liant PU et d'un additif "retard au feu" (RF). L'évaluation des propriétés RF de la mousse revêtue prouve l'intérêt de l'ajout de polyphosphate d'ammonium (APP) ou de graphite expansible (EG) dans le revêtement. Une approche de la toxicité des effluents gazeux émis sous différentes conditions de dégradation montre une réduction de l'émission de gaz toxiques (en particulier CO et HCN) dans le cas des revêtements ignifugés. L'étude du mécanisme de la dégradation et de la carbonisation des différents revêtements permet de mieux comprendre le mode de protection au feu des deux additifs étudiés. Pour le système PU/APP, des interactions additif / polymère conduisant à la formation d'un résidu stable à haute température sont mises en évidence. Ce phénomène n'est pas observé pour la formulation PU/EG. Une approche chimique du processus de carbonisation des revêtements PU, PU/APP et PU/EG montre qu'en présence d'APP, une structure phosphocarbonée stable se forme et que le processus de carbonisation inclut des mécanismes radicalaires<br>Concernant le système PU/EG, une faible modification du processus de carbonisation naturelle du PU est observée. La caractérisation du processus de carbonisation, menée selon une approche physique met en évidence une aptitude à la déformation de la structure carbonée formée par dégradation du revêtement PU/APP. Aucours d'un incendie, cette structure va donc se déformer plutôt que de se fissurer et ainsi permettre un maintien des performances RF. Dans le cas du système PU/EG, l'épaisseur importante, la faible densité et, comme il est possible de le supposer la faible conductivité thermique du bouclier intumescent permettent de comprendre le mode d'action de l'EG
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Maisonnette, Daniel. "Influences mécaniques et métallurgiques de procédés haute température sur un alliage d'aluminium 6061-T6." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0006/these.pdf.
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Le travail de thèse présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre des actions de qualification anticipée du caisson du RJH (Réacteur Jules Horowitz). Le caisson est une enceinte sous pression fabriquée en alliage d'aluminium 6061-T6. Il s'agit d'un alliage à durcissement structural dont les propriétés mécaniques sont étroitement liées à l'état de précipitation dans le matériau. Des essais de traction ont permis de mesurer l'évolution des propriétés mécaniques du matériau ayant subi des chargements thermiques représentatifs d'une opération de soudage par faisceaux d'électrons (soudage FE). Des essais ont été menés à température ambiante et à chaud. Des observations métallurgiques par Diffusion de Neutrons au Petits Angles (DNPA) et par Microscopie Electronique en Transmission (MET) donnent par la suite la taille et la fraction volumique des précipités. Les résultats de ces campagnes d'essais permettent de comprendre l'évolution des propriétés mécaniques. Ces expérimentations ont ensuite été utilisées pour mettre en place un modèle métallurgique permettant de calculer les caractéristiques de l'état de précipitation. Ce modèle étant couplé à un modèle de durcissement structural, il calcule la limite d'élasticité du matériau pour divers chargements thermiques. Un modèle mécanique phénoménologique a également été développé afin de modéliser le comportement d'une structure soumise à un chargement thermique<br>The thesis work is part of the actions of early qualification of a pressure vessel in the RJH (Jules Horowitz Reactor). This vessel is made of aluminium alloy 6061-T6. This is an age hardening allow whose mechanical properties are closely related to the precipitation state in the material. Tensile tests were used to measure the evolution of the mechanical properties of the material previously subjected to thermal loading representative of an electron beam welding operation (EB welding). Tests were conducted at room temperature and at high temperature. Then metallurgical observations by small Angle Neutron Scattering (SANS) and by Transmission Electron Microscopy (TEM) gave the size and the volume fraction of precipitates. The results of these campaigns improved our understanding of the mechanical properties and evolution with thermal history. Furthermore, these experiments were used to develop a metallurgical model to forecast the characteristics of the precipitation state. A model was linked to a hardening model for the calculation of the yield strength of the material after various thermal loading. A phenomenological mechanical model was also developed to represent the behaviour of a structure subjected to thermal loading
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Barthet, Lucile. "Contribution à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de résidus de procédés thermiques en BTP." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0090/these.pdf.
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Depuis plusieurs années, les mâchefers d'incinérations d'ordures ménagères (MIOM) et les cendres volantes de centrales thermiques sont valorisés en BTP. Bien que très étudiés sur le plan physico-chimique, la toxicité de ces matériaux a fait l'objet de peu d'études. Cette étude vise donc à contribuer à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de ces résidus de procédés thermiques (RPT) en techniques routières. Les toxicités potentielles de mâchefers issus de collecte traditionnelle et de mâchefers issus de collecte sélective seront comparées. Devant l'importance au point de vue physico-chimique de la maturation des MIOM, nous verrons l'effet de la carbonatation artificielle sur leur toxicité potentielle. Pour mener à bien ce travail nous avons choisi de travailler avec des organismes entiers appartenant au compartiment des producteurs (algues : Chlorella vulgaris) et au compartiment des décomposeurs (levures : Saccharomyces cerevisiae). L'utilisation de tests mettant en scène le métabolisme global des organismes (croissance algale) et de tests plus spécifiques (activités enzymatiques) a permis de comparer la toxicité potentielle de ces MIOM. Ils ont aussi donné une réponse quant au comportement de RPT utilisés dans différents scénarios de pilotes de route. Le développement d'un biocapteur à cellules entières immobilisées à fibre optique permettra de suivre en continu et in-situ le relargage éventuel des polluants présents dans les MIOM et les cendres volantes inclus dans des pilotes de routes<br>For several years, Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) bottom ash and coal fly ash have been reused in civil engineering. Although their physicochemical characteristics are very studied, the toxicity of these materials is the issue of few works. This study aims at contributing to the evaluation of the impact on the ecosystems of the valorisation of these residues of thermal processes (RTP) in road engineering. We have compared the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. Since physicochemical parameters of MSWI bottom ash weathering is quite important, we will see the effect of artificial carbonation on the potential toxicity. We have chosen to work with whole-cell microorganisms from the compartment of the producers (algae: Chlorella vulgaris) and from the compartment of the decomposers (yeasts: Saccharomyces cerevisiae). The use of tests using global metabolism (algae growth) and more specific tests (enzymatic activities) have allowed to compare the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. These bioassays have shown that artificial carbonation may decrease the potential toxicity of these MSWI bottom ash. The behavior of coal fly ash used in various scenarios of pilots of road has also been revealed. The developemnt of an optical biosensor with immobilized whole cells will enable on line and in-situ monitoring of pollutants salting out MSWI bottom ash and coal fly-ash from pilots of roads
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Ohanessian, Kelly. "Optimisation de filières de traitement des eaux résiduaires industrielles par couplage de procédés physico-chimiques, thermiques et biologiques." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0368.
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La modélisation, la simulation et l’optimisation de différentes filières de traitement des eaux usées industrielles par la méthode du couplage de procédés ont été étudiées afin de comparer leurs performances épuratoires, d’une part, et d’évaluer les dépenses énergétiques et économiques associées d’autre part. Pour cela, trois effluents caractéristiques de l’industrie microélectronique ont été sélectionnés. Dans un premier temps, une étude bibliographique a permis de déterminer les données d’entrées de chacune des filières étudiées (débits, composition) ainsi que les procédés de traitement conventionnels employés. Les filières de traitement classiques des trois effluents ont ensuite été simulées sur ProSimPlus®. En fonction des fonctionnalités disponibles du logiciel (modules, constituants, modèle thermodynamique), certains procédés ont été modélisés et/ou développés à partir de données physiques, chimiques et cinétiques issues de la littérature. Dans un second temps, de nouvelles filières de traitement ont été proposées pour chacun des effluents considérés. Pour ces nouvelles filières, de nouveaux procédés ont été modélisés puis simulés sur ProSimPlus®. Les différentes couplages mis en œuvre ont permis selon l’effluent considéré, d’affiner le traitement permettant ainsi d’atteindre les limites de rejets fixées en milieu naturel ou en zone sensible à l’eutrophisation, mais également de réduire les consommations en réactifs et énergétiques, validant ainsi l’intérêt des couplages. Aussi, la valorisation de certains sous-produits de traitement a permis une économie significative sur les coûts d’investissement<br>The modeling, simulation and optimization of different industrial wastewater treatment processes using the process coupling method were studied in order to compare their purification performances and to evaluate the associated energy and economic expenses. Three effluents characteristic of the microelectronic industry have been selected as example. As a first step, a bibliographic study allowed to determine the input data for each of the streams studied (flow rates, composition) as well as the conventional treatment methods used. The conventional treatment processes for the three effluents were then simulated on ProSimPlus®. Depending on the available functionalities of the software (modules, components, thermodynamic model), some processes have been modeled and/or developed on physical, chemical and kinetic data from the literature. In a second step, new treatment streams were proposed for each of the effluents considered. New processes were modeled and then simulated on ProSimPlus®. Depending on the effluent considered, the different couplings refined the treatment thus allowing to reach the discharge limits set in a natural environment or in a sensitive zone to eutrophication, but also to reduce reagents and energy consumption, validating the interest of the couplings. Also, the valorization of by-products has resulted in a significant saving on investment costs
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Saillard, Raphaëlle. "Phénomènes thermiques sous champ micro-ondes dans les procédés de synthèse organique : application à la réaction de Diels-Alder." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT046G.
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Ce travail avait comme objectif de rechercher l'influence du chauffage par irradiation micro-ondes, sur les procedes de synthese organique. Pour ce faire, la cinetique de reactions de type diels alder, effectuees dans une phase soit homogene soit heterogene, obtenue en utilisant un chauffage conventionnel, a ete comparee a la cinetique obtenue en utilisant un chauffage par irradiation micro-ondes dans une cavite monomode a 2,45 ghz. Les resultats montrent, que seuls les effets thermiques des micro-ondes sont a l'origine de l'avancement de la reaction. Ils ont ete valides en correlant le terme physique representant la conversion de l'energie micro-ondes en energie thermique, a l'avancement de la reaction. Des fluctuations de temperature au sein de la solution, provoquees par des heterogeneites de champs electrique, sont a l'origine d'un manque de precision et de reproductibilite des resultats. Afin de limiter ces phenomenes, un agitateur, type mobile pendulaire, a ete concu. Les heterogeneites de champs ont ete visualisees par l'intermediaire d'un materiau transparent aux ondes, thermoluminescent plonge dans de l'ethanol ; les profils du champ electrique ont ete modelises pour des solvants tels que l'ethanol et le methanol. L'influence de la quantite de puissance incidente sur la temperature d'un solvant au reflux a ete etudiee. Enfin, l'influence de ces fluctuations de temperature sur l'avancement de la reaction a ete quantifiee a l'aide d'une modelisation cinetique
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Salame, Sahar. "Méthodologie de conception de l'architecture d'intégration énergétique des procédés variables incluant des stockages thermiques et des systèmes de conversion d'énergie." Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0087/document.
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Pour atteindre une haute efficacité énergétique dans l'industrie, des méthodes d'intégration énergétique ont été développées. La plupart de ces travaux traitent des procédés continus. Or 50 % des procédés industriels sont des procédés discontinus ou variables dans le temps. D'où la problématique : comment effectuer l'intégration énergétique des procédés discontinus ou variables dans le temps en incluant le stockage thermique et les systèmes de conversion d'énergie tout en minimisant l'exergie consommée ? Et comment dimensionner les utilités dans ce type de procédés pour répondre aux contraintes imposées par le réseau et aux obligations d'effacement ? La première partie présente le modèle de conception de l'architecture d'intégration énergétique des procédés discontinus en incluant les stockages thermiques et des systèmes de conversions d'énergie (pompes à chaleur, ORC, machines trithermes) dans la phase de conception. Ce modèle permet le dimensionnement et la détermination de la température des stockages thermiques ainsi que des systèmes de conversion d'énergie en minimisant l'exergie consommée dans le procédé. La deuxième partie présente le modèle de dimensionnement des utilités, en prenant en compte leur fonctionnement réel à charge partielle ou soumises à des contraintes imposées par le réseau. C'est une optimisation économique permettant de déterminer le nombre, le type et la capacité des utilités permettant de satisfaire les besoins du procédé en l'intégrant énergétiquement<br>Many heat integration methods were developed to achieve high-energy efficiency in industry. Most of them are dedicated to continuous processes. However, statistics show that 50 % of processes are variable or batch. Hence: how to energetically integrate variable or batch processes including heat storages and energy conversion systems while minimizing the consumed exergy in the process? How to design utilities while considering the constraints on the energy network like the fluctuation of energy prices (imposed to reduce the energy consumption on peak hours) and the energy availability (resulting from the use of renewable energies)?The first part of the thesis presents the model to design the optimal architecture of heat integration in discontinuous processes including heat storages and energy conversion systems (heat pumps, tri-thermal machines, ORC etc.). This model allows the design of heat storages. The capacity and temperatures of energy conversion systems are also determined using this model. The objective is to reduce the consumed exergy in the process.The second part present the model for utilities design taking into account the real behavior of those under part load conditions or under constraints imposed by the network. It is an economic optimization
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Prevors, Lionel. "Application de la radiothermométrie micro-ondes à la mesure de gradients thermiques au sein des procédés de transformation des polymères." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-418.pdf.
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Le rayonnement d'origine thermique émis par les matériaux étant proportionnel aux caractéristiques diélectriques, le développement d'une méthode de mesure des caractéristiques diélectriques des polymères a des températures comprises entre 20c et 200c, sur une bande de fréquences comprises de 1ghz et a 8ghz et basée sur le principe d'une cellule coaxiale au standard apc7, a donc été réalisé. Une antenne micro-ruban micro-fente adaptée aux matériaux a faibles pertes tels que les polymères et pouvant être mise en place sur une filière plate d'extrudeuse a été conçue. Une étude de la culpabilité de la radiométrie a été entreprise pour évaluer le fonctionnement de l'antenne, l'effet de la pression hydrostatique dans le canal, le niveau de reproductibilité et la sensibilité de la méthode de mesure. Le développement d'un logiciel base sur la résolution de l'équation de Helmholtz tenant compte de la thermo dépendance des caractéristiques diélectriques des polymères permet de déterminer pour un profil thermique, d'une part une température équivalente mesurée à partir du signal radiométrique et d'autre part une température équivalente calculée. La reconstruction de profils thermiques à partir des conditions aux limites que sont le signal radiométrique recueilli et les informations de température des points situés de part et d'autre de l'épaisseur de l'écoulement de polymère a nécessité la constitution d'une base de données de référence. Un moteur de recherche consulte cette base avec pour entrées les conditions aux limites connues en températures aux lieux précités associées au signal radiométrique mesure. L'algorithme du code de calcul déterminé après consultation et par itérations successives deux profils qui encadrent assez finement le profil inconnu. Le logiciel de reconstruction a pu être valide en étudiant la dynamique de refroidissement d'un canal contenant un polyuréthanne thermoplastique.
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Nicolaï, Julien. "Caractérisation, compréhension et modélisation de l'évolution des défauts induits par des cycles thermiques dans le silicium." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4305/document.
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Le silicium est le matériau de prédilection de l'industrie de la microélectronique. L'augmentation du coût de celui-ci a donc incité les différentes industries à optimiser l'utilisation des plaquettes de silicium. La réutilisation de plaquettes (recyclage) est donc devenue monnaie courante : c'est le cas des plaquettes tests ou des plaquettes de type SOI. Le recyclage présente cependant des limites, en effet, au cours des cycles la qualité des plaquettes diminue plus ou moins rapidement. La compréhension des mécanismes de la dégradation des plaquettes lors de cycles de procédés est donc un enjeu important. Les procédés de recuit haute température sont connus pour être à la fois les plus répandus et les plus dégradants. Pour comprendre quels sont les phénomènes mis en jeu lors de tels cycles, un panel d'échantillons a subi différents nombres de cycles et a été étudié par diverses techniques. Le LST et la microscopie électronique en transmission ont tout particulièrement été utilisés, couplant ainsi des mesures globales de densités et dimensions de défauts à des mesures locales permettant de caractériser la nature des défauts et leur comportement à l'échelle nanométrique. L'évolution de la concentration en oxygène interstitiel dans le matériau, liée à la précipitation d'oxyde de silicium, a été mesurée par IRTF. Il a ainsi été montré que chaque cycle consistait en une étape de nucléation de défauts, principalement des précipités d'oxyde de silicium, et une étape de grossissement. La détermination de la morphologie, ainsi que de la stoechiométrie des précipités a été réalisée<br>Silicon is the prefered material of the Microelectronics industry. The increase of its cost incited the industries to optimize the use of wafers. Recycling them thus became current : it is the case for test wafers or SOI wafers. However, recycling presents limits : during the cycles, wafers quality decreases more or less quickly. Impact of process cycles on wafers quality is thus very important. High-temperature annealing is the most detrimental process. To understand what phenomena are involved during annealing cycles, samples which have been cycled were studied by differents techniques. LST and TEM were quite particularly used, coupling global measurements of defects density and size with local measurements to determine defects characteristics. Interstitial oxygen loss during cycles were measured by FTIR. We found that every cycle is composed by a defects nucleation stage, mainly precipitates of silicon oxide, and a growth stage. The determination of morphology and precipitates stoichiometry was realized. The behavior of these precipitates was described by a model taking into account various phenomena : oxygen loss, point defects distribution and cycles effects (ramp up/down and high-temperature stage). The robustness of the model was also tested by comparing the predictions made with the results taken from the bibliography
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Kaabi, Abderrahmen. "Substrat architecturé et brasure composite sans plomb pour l'électronique de puissance des véhicules électriques ou hybrides : conception et procédés." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00626665.
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Les modules électroniques de puissance (dizaines de kW) sont des composants essentiels pour le développement des véhicules électriques et hybrides. Ces modules sont des assemblages de composants électroniques en silicium (transistor et diode) sur un substrat généralement en cuivre par brasage tendre. Le substrat assure le maintien mécanique et le transfert de la chaleur pour obtenir une température de fonctionnement convenable (<175°C) du silicium. En fonctionnement, une partie de la puissance est dissipée sous forme d'un flux de chaleur à cause de la résistance interne des semi-conducteurs. Ce flux diffuse de la face supérieure des composants électroniques vers le substrat et engendre l'échauffement de l'assemblage. Du fait que cet assemblage comprend divers matériaux, les dilatations thermiques différentes génèrent des contraintes de cisaillement dans la zone de liaison (brasure) en provoquant l'endommagement des modules électroniques. Pour résoudre ce problème, le substrat doit présenter un compromis entre des caractéristiques électriques et thermiques proches de celles du substrat actuel (Cu) et un coefficient de dilatation linéique proche de celui du semiconducteur (Si). Une des solutions alternatives consiste à développer un matériau composite architecturé. Nous proposons d'atténuer les effets mécaniques de la dilatation différentielle à l'aide d'un substrat architecturé. Le substrat proposé est un matériau composite métallique dont les paramètres de forme ont été optimisés par simulation numérique et validés expérimentalement afin d'accroître au mieux la conductivité du substrat et d'en réduire la dilatation macroscopique. La fabrication à l'échelle du laboratoire est abordée et les variantes du colaminage sont comparées pour réaliser l'architecture interne proposée. En outre, les alliages sans plomb utilisés à ce jour pour le brasage souffrent d'une faible résistance au vieillissement thermique. Sous l'effet de la chaleur, la microstructure initiale de la brasure peut évoluer en donnant naissance à des intermétalliques. Les plaquettes aciculaires (aiguilles) constituent des sites de concentration de contraintes. Cette étude vise également à développer une brasure sans plomb mais relativement réfractaire présentant des conductivités thermique et électrique élevées, associées à une dilatabilité la plus proche possible de celle du silicium. L'architecture de la brasure devrait limiter la croissance des intermétalliques lors du vieillissement.
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Crattelet, Jonathan. "Conception et réalisation d'un microsystème pour la mesure d'encrassement organique, minéral et biologique dans les procédés - : intégration des régimes thermiques périodiques." Thesis, Toulouse, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAT0028.
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Dans les industries de procédés, les opérations de pompage et de transformation sont fondamentales et omniprésentes. Durant ces opérations unitaires (incluant des transferts de chaleur, de matière et de quantités de mouvement), les produits évoluent (réactions chimiques et biochimiques, croissances microbiennes, traitements thermiques, etc.) induisant dans de nombreux cas des phénomènes d'encrassement avec des cinétiques et des intensités variables. Les recherches issues de l’INRA ont conduit à la mise au point d’un capteur d’encrassement basé sur une analyse thermique différentielle et locale. Ce dernier permet le contrôle en continu et en ligne du niveau d’encrassement d’un équipement et a été protégé par brevet. L’entreprise Neosens a acquis une licence d’exploitation exclusive sur ce brevet afin de développer et commercialiser le produit dont les limites sont maintenant connues.Dans ce travail, nous visons à atteindre deux objectifs majeurs en vue de répondre aux nouvelles problématiques posées. Le premier doit permettre la mise au jour d’un capteur d’encrassement en utilisant les technologies microsystèmes. Le second vise la validation d’un nouveau mode de fonctionnement et d’une méthode pour le contrôle de l’encrassement. Ce travail s'appuie naturellement sur les travaux antérieurs et les principales phases de recherche ont porté sur la conception, la réalisation et l'intégration d'éléments sensibles sur les bases technologiques des microsystèmes, l'intégration des régimes thermiques permanent et périodique associés au traitement en ligne du signal et à la validation expérimentale aux échelles laboratoire, pilote et industrielles des géométries et configurations nouvelles.Les travaux de recherche ont permis de fiabiliser et d’améliorer considérablement les performances métrologiques. Le microsystème réalisé apparaît comme complémentaire du capteur existant en termes de limites de détection et de quantification<br>In industrial processes including agro and bioprocess, fouling is considered to be a complex and misunderstood phenomenon. Unit operations (including heat, mass and momentum transfers) are carried out in continuous, batch or fed-batch processes. During these operations, the products may evolve (chemical and biochemical reactions, microorganisms growth and activity, etc.) and fouling may occur with a wide range of kinetics from minutes up to years and dimensions from micrometers up to centimeters. Research issued from INRA led to develop a fouling sensor based on local differential thermal analysis and to patent this system. The device enables on-line and continuous monitoring of fouling propensity. Neosens company acquired an exclusive licence and develop and commercialize the sensor whose operating limits are known. In this work, our scientific and technological objectives are to break new locks through: (i) the realization of a fouling sensor based on microsystems technologies, (ii) the investigation and validation of an alternative thermal working mode and a method for fouling monitoring. Based on the previous work, our research deals with conception, realisation and integration of components based on microsystems technologies, integration of permanent and periodic thermal regimes with on-line data treatment and experimental validation at laboratory, pilot-plant and industrial scales for new geometries and configurations.This work led to metrology improvement and reliability. The resulting microsensor seems to be a complement of previous sensor regarding detection and quantification limits
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Fofana, Siaka. "Contribution à la conception d'un système informatique d'aide à la valorisation des rejets thermiques des procédés discontinus : application à l'ennoblissement textile." Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0123.
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Les rejets thermiques des procédés d'ennoblissement constituent un énorme gisement d'énergie. Pour les procédés discontinus les déphasages existant entre cette forme d'énergie et son utilisation potentielle imposent une gestion des stocks de chaleur. Le concept exergie permet la mise en évidence du potentiel d'énergie contenu dans les rejets et une intégration optimale des dispositifs de récupération permettant leur valorisation. Après avoir défini un modèle de fonctionnement énergétique des procédés, la réalisation d'un logiciel de simulation permet, à partir des choix d'un certain nombre de paramètres dits points de fonctionnement, d'optimiser la consommation énergétique. Dans le cas de l'ennoblissement un fonctionnement optimisé à partir du logiciel permet de réaliser un gain de plus de 20% par rapport aux réglages courants
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Campo, Eric. "Procédés thermiques rapides RTA,O : Applications à la réalisation de transistors à films minces de silicium déposés à partir de disilane." Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0012.
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Les procedes thermiques rapides (rtp) sont etudies du point de vue de leurs utilisations pour la cristallisation (recuit rta a 750c) et l'oxydation (rto a 1050c) des films minces deposes a partir de silane et de disilane dans une gamme de temperature allant de 450c a 620c. Les possibilites qu'apportent ces etapes sont comparees a celles donnees par les recuits et oxydations (lta, lto) realises a 600c. L'etude montre qu'un recuit rta (750c) preoxydation permet d'obtenir a la fois une cristallisation optimale du film de silicium et des oxydes de meilleures proprietes electriques. Des tft a canal n et a canal p ont ete realises. Les parametres de ces transistors (mobilite , tension de seuil vt et rapport des courants a l'etat passant et a l'etat bloque ion/ioff) ont ete etudies du point de vue, d'une part des effets relatifs des modes d'oxydation-recuit lto, a (600c) et rta, o (750c, 1050c), ou de la combinaison de ces deux modes, et d'autre part, de l'influence d'une hydrogenation plasma. Ceci donne par exemple, pour le depot de silicium fait a 465c: n=84 cm#2/v. S (rta+rto), n=46 cm#2/v. S (lto+lta) et n=53 cm#2/v. S (lta+rta+lto). L'etude montre que l'influence du procede technologique sur les mecanismes de conduction qui interviennent dans les performances du tft est liee a la fois aux hauteurs de barriere de potentiel entre grains et a la qualite interne des grains eux-memes. Une correlation est egalement mise en evidence entre le coefficient d'extinction k mesure a 405 nm et la mobilite des electrons ou trous dans le canal, ce qui donne une methode simple pour optimiser le procede technologique en terme de valeur de cette mobilite
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Triwong, Peeteenut. "Modélisation numérique 3D des phénomènes couplés dans les procédés d'élaboration par induction : couplage faible et couplage fort." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00402097.
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Triwong, Peeteenut. "Modélisation numérique 3D des phénomènes couplés dans les procédés d'élaboration par induction : couplage faible et couplage fort." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0069.
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La modélisation numérique est un outil particulièrement performant pour optimiser et acquérir une bonne maîtrise des procédés d'élaboration par induction. Dans ces procédés trois phénomènes physiques interviennent : électromagnétique, thermique et hydrodynamique. Nous avons construit une modélisation numérique 3D basée sur le couplage de la méthode intégrale pour l’électromagnétisme et la méthode des éléments finis pour la thermique et l’hydrodynamique. Deux approches du couplage ont été mises en œuvre : le couplage faible et le couplage fort. MALICE3D a été développé pour résoudre des problèmes en régime permanent et transitoire. Il est doté d’une bibliothèque d’algorithmes de couplage faible entre la méthode intégrale et la méthode des éléments finis. MIGEF a été développé pour modéliser des problèmes magnéto thermiques fortement couplés. Les deux phénomènes sont décrits dans le même système d’équations non linéaire<br>Numerical modelling is a particularly competitive instrument to optimize and acquire a good technique 1 induced pro cesses of elaboration. Ln This processes three physical phenomena get involved: electromagn thermal and hydrodynamic. Variation of one of three influences the two others. We constructed a numel modelling 3D on the coupling of both numerical methods: the integral method for electromagnetism and the f element method for the thermal and hydrodynamics. Two approaches of coupling were implemented: v coupling and strong coupling. The multi-method MALICE3D package was developed to resolve problems in s and dynamic regime. It is provided with a library of algorithms of weak coupling between the integral metho MIGEN and the finite element method of FLUX-EXPERT. MIGEF software is developed within MIGEN to m problems magneto thermal strong coupled. Both phenomena are represented in the same system of non Ii equation
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Carpentier, Fabien. "Procédés de formulation de polymères hautement chargés : application à un copolymère éthylène-acétate de vinyle." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-53.pdf.
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L'objectif de la these est la comprehension du mecanisme de degradation d'un copolymere charge d'additifs specifiques presentant des proprietes retardatrices de flamme. L'association hydroxyde de magnesium (mh)/borate de zinc (fb415) montre un effet de synergie qui demeure inexpliquee. La mise en place et le developpement de nouvelles techniques spectroscopiques, en particulier la rmn du solide des noyaux quadripolaires a mis en evidence le mecanisme d'action de ce borate de zinc. Il nous a semble important d'etudier l'environnement local du polymere apres mise en uvre afin de determiner si les differents rapports mh/fb415 aboutissaient a des structures locales differentes et donc, a priori, a des modifications des proprietes retardatrices de flamme. Le developpement des techniques rmn haute resolution dans les solides a permis d'obtenir des informations sur la structure et sur l'heterogeneite des materiaux polymeres. Des experiences de dynamique moleculaire par r. M. N<br>Du solide ont ete developpees afin de determiner les correlations structure/proprietes retard au feu et de mettre en avant l'importance du procede de mis en uvre. L'utilisation du calorimetre a cone en tant que reacteur feu couple a la caracterisation rmn des residus a montre une evolution de leur structure. L'etude rheologique de ces formulations a permis d'expliquer cette evolution et de proposer une explication de l'effet de synergie. La thermogravimetrie differentielle a mis en evidence les differentes interactions entre les trois composes au cours de la degradation. Les formulations ont ete traitees de maniere isothermique puis caracterisees par des techniques spectroscopiques courantes (drx, ir, rmn 1h, 1 3c, 1 1b a l'etat solide) et des techniques spectroscopiques originales (rmn 2 5mg et 6 7zn a l'etat solide). Ces etudes spectrochimiques attestent de la presence de deux interactions au cours de la degradation conduisant a l'explication du mecanisme d'action de ce borate de zinc
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Briffaz, Aurélien. "Étude expérimentale et modélisation des transferts de matière couplés aux transitions thermiques de l'amidon au cours de la cuisson du riz." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2013. http://www.theses.fr/2013NSAM0010.
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Le riz est l'aliment de base pour près de la moitié de la population mondiale. Le contrôle des propriétés texturales du grain de riz cuit (fermeté, collant) implique la maîtrise de ses propriétés physicochimiques qui varient en fonction des conditions de cuisson et qui résultent de processus de transport et de réactions. Pour cette maîtrise, la compréhension et la capacité à prédire les phénomènes mis en jeu lors de la cuisson du riz, sont des étapes essentielles. Dans ce cadre, deux démarches complémentaires ont été employées sur deux variétés de riz ronds Coréens Chil-bo et Chu-cheong blancs et bruns cuits en excès d'eau à 50, 75 et 95°C. Une première, expérimentale, avec la description complète des transitions thermiques de l'amidon du riz incluant la construction de lois permettant d'obtenir les degrés de gélatinisation τ et de fusion φ des complexes amylose-lipides en fonction de la teneur en eau et de la température (DSC), la création d'un diagramme d'état de l'amidon, et enfin l'établissement des cinétiques de fronts de gélatinisation à 75 et 95°C par microscopie. L'étude cinétique de l'absorption d'eau (gravimétrie) ainsi que de la fuite d'amylose soluble du grain de riz (colorimétrie) en cuisson a permis de mettre en évidence l'effet favorisant de ces transitions sur sa vitesse d'hydratation, sur sa capacité d'absorption d'eau, et sur la disponibilité en amylose soluble. À ce titre, une loi de prédiction de la teneur en eau du grain de riz à l'équilibre a été établie. Ces transitions thermiques de l'amidon se sont avérées avoir aussi un impact majeur sur la déstructuration du grain observée par microscopie, provoquant une érosion périphérique pour la première fois mise en évidence. Concernant le riz brun, une méthode de coloration au lugol a permis de mettre en évidence la rupture progressive du péricarpe au cours de sa cuisson à 75°C. Dans une seconde étape, une modélisation a permis de décrire et prédire le couplage de ces différents phénomènes. Deux modèles 1D couplant les transports de matière aux transitions thermiques de l'amidon et à la déformation du grain, y compris son érosion périphérique, ont été développés. Un concept original suppose l'existence de deux populations d'eau en fonction de l'état de l'amidon (natif ou qui gélatinise). Ces modèles ont été validés sur les cinétiques expérimentales d'hydratation, de fuite d'amylose, d'érosion de surface, et de front de gélatinisation pour les riz blanc et brun, prouvant leur robustesse. De plus, les profils prédits de teneur en eau et de gélatinisation ont su refléter correctement les propriétés de fermeté et de collant du riz cuit. Ce fait montre que ces modèles sont des outils potentiels pour un meilleur contrôle de la texture. Une adaptation 2D voire 3D permettrait d'améliorer la capacité de prédiction des modèles<br>Rice is the staple of over half the world's population. Controlling cooked rice texture attributes (firmness, stickiness) implies to master its physicochemical properties which vary with cooking conditions and are the result of transfers and reactions. To achieve this goal, the understanding and modelling of the phenomena involved in rice cooking are needed. In this context, two complementary approaches have been used on two round Korean rice Chil-bo and Chu-cheong cultivars (both white and brown) cooked in excess water at 50, 75 and 95°C. The first step aimed to fully describe rice starch thermal transitions. Laws were developed giving the level of starch gelatinization τ and of amylose-lipid complex fusion φ as a function of water content and temperature (DSC). A state diagram was also built, and gelatinization front kinetics was determined by microscopy for 75°C and 95°C cooking temperatures. The kinetic study of water uptake (gravimetry) as well as soluble amylose leaching (colorimetry) during rice cooking revealed the positive effect of these transitions on rice grain hydration speed, water absorption capacity, and soluble amylose availability. To integrate this property, a law was formulated to predict equilibrium water content in rice grain. These transitions had also a strong destabilizing effect on rice grain structure as observed by microscopy. This leads ultimately to rice peripheral erosion that was evidenced for the first time. In the case of brown rice, a lugol staining method allowed to observe the rice pericarp rupturing while being cooked at 75°C. The second step consisted of the modelling of theses phenomena being in interaction. Two 1D models coupling mass transport, starch thermal transitions and deformations (swelling and erosion) have been developed. An original concept considering two water populations according to starch state (native or gelatinized) was formulated. All the models were validated on experimental water uptake, soluble amylose, surface erosion and gelatinization front kinetics both for white and brown rice which shows their robustness. Moreover, predicted water content and gelatinization profiles reflected satisfactorily firmness and stickiness of cooked rice. This shows that the models can be potentially used for a better control of texture. A 2D or 3D modelling would improve model prediction capacity
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Lecointe, Damien. "Caractérisation et simulation des processus de transferts lors d'injection de résine pour le procédé RTM." Phd thesis, Université de Nantes, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00528926.
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Le procédé Resin Transfer Molding est une technologie de fabrication de pièces en matériaux composites. Une compréhension et une modélisation des phénomènes physiques qui interviennent dans certaines étapes de la fabrication apportent une contribution importante à la maîtrise de ce procédé. Les travaux abordés dans cette étude se situent dans le cadre d'un programme plus général visant le contrôle et le pilotage du RTM. Tout d'abord, une caractérisation de la perméabilité des renforts dans la direction perpendiculaire aux plis va compléter les résultats obtenus dans des études préalables sur les perméabilités planes. Ensuite, nous étudierons de près les transferts thermiques durant l'injection et la cuisson. Pour cela, plusieurs étapes sont nécessaires: caractérisation des propriétés thermiques (avec notamment le développement d'un montage destiné à mesurer les conductivités thermiques dans le plan des fibres), étude théorique et étude expérimentale à l'aide d'un moule instrumenté. Des simulations numériques permettront alors de valider les modèles développés. Ces travaux devront ensuite servir de base à l'amélioration du logiciel de simulation LCMFLOT. Enfin, une première étape vers l'optimisation du remplissage a été réalisée afin de pouvoir piloter les machines d'injection en imposant une vitesse d'imprégnation constante pendant le remplissage. Cette optimisation est basée sur l'exploitation des résultats de simulation.
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Baloul, Yasmine. "Contribution à l’étude du traitement de résidus médicamenteux dans les milieux aqueux par plasmas non thermiques. Application au paracétamol et à l’ésoméprazole." Thesis, Orléans, 2018. http://www.theses.fr/2018ORLE2008/document.
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De nombreuses molécules médicamenteuses ne sont pas traitées efficacement par les techniques classiques utilisées dans les stations d'épuration et s’accumulent dans les milieux naturels. L’objectif de cette thèse a été de développer un procédé d’oxydation avancée utilisant un plasma non thermique généré par décharge électrique pour le traitement de molécules médicamenteuses et d’identifier le schéma de dégradation d’une des molécules d’étude, à savoir le paracétamol. Les traitements ont été réalisés à l’aide de deux réacteurs : un réacteur multi-pointes avec le plasma au contact direct du liquide à traiter et un réacteur fil-cylindre avec le plasma en amont du liquide à traiter. Des taux de conversion supérieurs à 80% ont pu être obtenus avec des rendements énergétiques, qui peuvent atteindre 8g/kWh et 39 g/kWh pour le paracétamol et l’ésoméprazole, respectivement. La décharge électrique créée entre une pointe et le liquide a été caractérisée par la spectroscopie d’émission optique afin d’observer la présence des espèces oxydantes produites par le plasma et d’estimer la température du milieu faiblement ionisé. Les espèces produites dans le liquide lors de la dégradation du paracétamol et de l’ésoméprazole qui ont été identifiées par la technique HRMS, entre autres, sont principalement des acides carboxyliques ainsi que des produits azotés. L’identification des voies de production pour la formation des principaux produits ont été étudiés particulièrement à l’aide de nombreuses méthodes chimiques comme HPLC/MS, MS/MS, et de différents marquages de paracétamol. Il a été prouvé que les principaux acides carboxyliques produits proviennent de la rupture du cycle aromatique. En conclusion, cette étude nous a permis d’obtenir des rendements énergétiques de traitement des deux molécules d’étude comparables à ceux retrouvés en littérature, et surtout d’établir un chemin de dégradation du paracétamol<br>Many drug molecules are not effectively treated by conventional techniques used in wastewater treatment plants and accumulate in natural environments. The objective of this thesis was to develop an advanced oxidation process using a non-thermal plasma generated by electric discharge for the treatment of drug molecules (paracetamol and esomeprazole). The NTP treatments were carried out using two reactors: a multiple needle-to-plate reactor with the plasma in direct contact with the liquid to be treated and a wire-cylinder reactor with the plasma up stream of the liquid to be treated. Conversion rates higher than 80% have been obtained with energy yields, which can reach 8 g/kWh and 39 g/kWh for paracetamol and esomeprazole, respectively. The electrical discharge created between the need leand the liquid has been characterized by optical emission spectroscopy to observe the presence of the oxidative species produced by the plasma and to estimate the temperature of the ionized medium. The species produced in the liquid during the degradation of paracetamol and esomeprazole have been identified by the HRMS technique. The produced species, are mainly carboxylic acids as well as nitrogen products. The identification of production pathways for the formation of the main products has been studied particularly using numerous chemical methods such as HPLC/MS, MS/MS, and different labelling of paracetamol. It has been proven that the main carboxylic acids produced come from the breaking of the aromatic ring. In conclusion, this study allowed us to obtain energy efficiencies of treatment of the two study molecules comparable to those found in literature, and especially to establish a pathways of degradation of paracetamol
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Duquenne, Cyril. "Procédés plasmas pour l'optimisation des matériaux intervenant dans le management thermique et la passivation de composants de puissance hyperfréquences à base de GaN et AlGaN." Phd thesis, Université de Nantes, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00457286.
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Ces travaux concernent la mise au point d'un procédé de synthèse de couches minces à basse température d'un matériau diélectrique à forte conductivité thermique pour la passivation de composants HEMT GaN hyperfréquence de puissance. A l'heure actuelle, les performances des composants HEMT (High Electron Mobility Transistor) GaN, bien que très supérieures aux performances des HEMT GaAs, sont directement limitées par la résistance thermique du dispositif. L'intégration d'un matériau de passivation à forte conductivité thermique devrait permettre de diminuer la résistance thermique des composants et d'accroître leurs performances. Le procédé magnétron a été choisi pour sa compatibilité avec les contraintes de température imposées par les technologies de la microélectronique. Notre étude s'est orientée sur l'optimisation de la croissance de films minces de nitrure (AlN et BN) et leur caractérisation structurale par DRX, FTIR, SAED et HRTEM. Le procédé de dépôt a été caractérisé par sonde de Langmuir et analyses OES. Dans le cas de l'AlN, nous avons mis en évidence l'effet prépondérant de la configuration du champ magnétique sur la qualité structurale des films. Un tel contrôle du procédé a permis d'obtenir une croissance épitaxiale de l'AlN sur AlGaN. Les propriétés thermiques des films ont été déterminées grâce au développement d'une méthode de mesure originale bien adaptée à la caractérisation des couches minces. Celle-ci nous a permis de mettre en évidence la corrélation entre les valeurs de conductivité thermique et les caractéristiques des films. In fine, une conductivité thermique de 170 W.K-1.m-1 a été obtenue pour les films d'AlN.
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Delchier, Nicolas. "Devenir des folates au cours de la transformation des végétaux verts : identification des points clés et des mécanismes." Phd thesis, Université d'Avignon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858359.
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Les folates sont des vitamines hydrosolubles, impliqués dans la limitation d'apparition de pathologiestelles que les anomalies de fermeture du tube neural. L'homme est dépendant de son alimentation pourcouvrir ses besoins en folates. Les légumes sont une des sources importantes de folates. Dans un mêmetemps, les légumes verts sont principalement consommés à partir de produits transformés, cuits,surgelés ou appertisés. Il est donc important de maitriser les paramètres de la transformation afin depréserver au mieux les teneurs finales en folates. L'objectif de ce travail a donc été d'identifier l'impactdu procédé de transformation (industriel et domestique) sur la perte en folates. Deux procédésindustriels ont été étudiés : la surgélation des épinards et l'appertisation des haricots verts, lestraitements domestiques ont consisté en la cuisson de légume dans de l'eau à ébullition ou à la vapeur.Les traitements thermiques (blanchiment et cuisson vapeur) n'induisent pas de diminutionssignificatives de la concentration en folates. En revanche, des pertes sont observées lorsque les légumessont en contact étroit avec l'eau. Cette étude a permis de mettre à jour deux mécanismes de perte, ladiffusion et la dégradation thermique. La diffusion des folates a été étudiée à l'échelle du laboratoire, lesconstantes de diffusion des folates ont été déterminées. La diffusion est largement influencée par lamatrice elle-même, plus que par la température ou le pH. La part de la dégradation thermique, etnotamment l'oxydation, ne peut être exclue au cours de la diffusion. C'est pourquoi des cinétiques dedégradation ont été réalisées à différentes température et différentes teneurs en oxygène, à partir depurées d'épinards et de haricots verts ainsi que sur des solutions modèles. L'oxygène joue un rôleimportant dans la dégradation chimique, notamment dans les solutions modèle. Les matrices végétalesconstituraient donc une barrière à l'oxydation des folates. Les folates sont globalement assez bienconservés au cours du procédé de transformation. Une des pistes de recherche qui prendrait un sens dansla continuité de ce travail serait l'étude de l'impact des procédés de transformation sur labioaccessibilité des folates
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Paraiso, Kolani. "Modélisation et simulation numérique de l’élaboration du verre dans les procédés de vitrification des déchets nucléaires de haute activité." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS401.
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Le procédé de calcination-vitrification est la solution utilisée en France depuis plus de 30 ans pour le conditionnement des déchets nucléaires de haute activité issus du retraitement des combustibles usés. L’utilisation des outils numériques s’est rapidement révélée indispensable dans la démarche de compréhension et d’amélioration continue du procédé. Depuis une dizaine d’années, des travaux de simulation numérique des aspects thermiques, hydrauliques et électromagnétiques des fours de vitrification ont été réalisés notamment dans le cadre du développement du creuset froid, un nouveau type de four mis en service en 2010. Dans la continuité de ces travaux, il s’agit dans cette étude d’ajouter aux simulations existantes, les aspects chimiques se déroulant lors de l’élaboration du verre notamment lors de l’alimentation du bain de verre en précurseurs (fritte de verre et déchets calcinés). En ce sens, une modélisation d’un point de vue cinétique et enthalpique du mécanisme réactionnel a été proposée à partir des données d’analyses thermiques. Le couplage de ce modèle avec les outils de simulations magnéto-thermo-hydrauliques a été mis en œuvre et validé à partir des essais réalisés à l’échelle maquette et sur la base des données existantes à l’échelle industrielle. Une attention particulière a été accordée à l’identification de la nature des réactions chimiques<br>The calcination-vitrification process has been used in France for over 30 years for the containment of high level nuclear waste arising from the spent fuel reprocessing. The use of numerical tools has proved to be essential for the process understanding and optimization. In the past ten years,numerical simulation works on the thermal, hydraulic and electromagnetic aspects involved in the vitrification process have been carried out in the context of the cold crucible development, a new type of furnace commissioned in 2010. As a continuation of these studies, the objective of the phd work is to add to the existing simulations, a modeling of the chemical aspects taking place during the nuclear glass synthesis, especially during the feeding with glass frit and calcine. In this perspective, a kinetic modeling of the reaction mechanism has been proposed based on data from thermal analyses. The coupling of this model with the magneto-thermo-hydraulic simulation tools was implemented and validated based on tests carried out at the mock-up scale and data from the industrial scale. Particular attention has been paid to identifying the nature of chemical reactions
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Scaringella-Guerritat, Yohann. "Contribution à l'optimisation des propriétés des revêtements utilisés pour la protection des moules en fonderie d'aluminium : Mise en évidence des caractéristiques influant sur la durée de vie et étude de procédés alternatifs pour l'application." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0095.
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Le groupe Montupet est un spécialiste de la conception et de la production de pièces de fonderie en aluminium usinées pour l’automobile. Les moules métalliques utilisés pour la réalisation de culasses automobiles en aluminium sont protégés par un revêtement appelé le poteyage. La principale fonction du revêtement de poteyage est de protéger l’outillage en acier de la corrosion chimique de l’alliage. Du fait de ses propriétés thermiques, une autre fonction du poteyage est la modulation des échanges thermiques entre le moule et la pièce en cours de solidification dont dépend fortement la microstructure finale de l’alliage. Le procédé utilisé aujourd’hui pour l’application du poteyage sur les parois du moule en acier consiste à projeter manuellement une barbotine au moyen d’un pistolet. Ce procédé ne permet pas d’obtenir la répétabilité des caractéristiques des couches déposées nécessaire au contrôle des gradients de solidification locaux. De plus, les outillages actuels souffrent de l’insuffisance de la protection du poteyage, ce qui conduit à une usure prématurée ayant un coût important et conduisant à des diminutions du rendement de l’outil industriel. Dans le cadre du projet PROOF de robotisation de l’étape de poteyage, les objectifs suivants ont été fixés. Il s’agit de mieux définir ce que devraient être les propriétés physicochimiques du poteyage. L’objectif à long terme est de réaliser une rupture technologique par l’application d’un revêtement permanent ou de longue durée de vie. Dans un premier temps, ces travaux présentent une caractérisation complète de la nature physico-chimique des suspensions des poteyages utilisés actuellement ainsi que l’étude de leur comportement en pulvérisation. Dans un second temps, après que des revêtements aient été produits par projection plasma sous air (APS), il est apparu nécessaire de comparer leurs propriétés thermiques à celles des revêtements de poteyage. Des valeurs de diffusivité thermiques ont été mesurées, les valeurs de conductivités thermiques des revêtements étudiés ont ensuite été calculées puis confirmées expérimentalement. La dernière partie de ces travaux s’attache à présenter les outils mis en place en usine afin de tester les revêtements créés par projection plasma et de vérifier leur adéquation (thermique et chimique notamment) avec la coulée de pièces en alliage d’aluminium. Ces essais en conditions réelles ou semi-réelles permettent la comparaison de l’efficacité de tous les revêtements étudiés<br>Montupet is specialized in the manufacture of aluminium foundry components for the automotive industry. The metallic molds used for aluminium cylinder heads are protected by a specific coating called die coating. The main objective of this die coating is to protect the steel tool from chemical corrosion of the liquid alloy. Because of its thermal properties, another of its aims is the adjustment of the thermal exchanges between the mold and the solidifying aluminium, which strongly affects the final microstructure of the alloy. The process used nowadays to coat the die coating on the steel mold walls consists in spraying manually a suspension. However, this process does not allow to obtain reproducible characteristics of the coated layers necessary to control the local solidification gradients. Furthermore, the current tools suffer from the inadequate protection of the die coating, which leads to premature wear resulting in important costs and a decrease of the efficiency of the industrial tool. In the frame of the PROOF project, aiming in the automatisation of the die coating projection, several objectives were set: better know what should be the physico-chemical properties of the die coating and realize a technological jump by creating a long-life or even permanent coating. Firstly, this work shows a complete characterization of the physico-chemical state of the suspensions used nowadays as well as the study of their behavior during spraying. Then, once the coatings were produced by Air Plasma Spraying (APS), it appeared necessary to compare their thermal properties to the ones measured on the die coatings. Hence, thermal diffusivity values have been measured. Afterwards thermal conductivity of the studied coatings have been calculated and finally experimentally checked. Eventually, this work shows the tools developed within the company in order to test the plasma coatings and to check their thermal and chemical compatibility to the process of aluminium casting. These trials in real or semi-real conditions allow the efficiency comparison of the whole studied coatings
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Redolfi, Michaël. "Etude de l' Oxydation de différents types d'hydrocarbures par des procédés utilisant des techniques de déharges électriques non- thermiques à pression atmosphérique: application à la problématique du démarrage à froid." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00358147.
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Ce travail a pour objectif d'explorer l'efficacité des procédés plasmas à oxyder les hydrocarbures émis à l'échappement moteur lors du démarrage à froid. Nous avons étudié la dégradation d'un composé modèle : l'acétylène. Nous avons montré qu'il était possible de l'oxyder quantitativement par des décharges pauvres en oxygène en utilisant une configuration Fil-Cylindre. Les principaux produits d'oxydation sont CO et CO2. Une étude cinétique a montré que la principale voie d'élimination de l'acétylène est l'oxydation de celui-ci avec l'oxygène atomique. Nous avons également étudié la dégradation de composés plus complexes : le toluène et le naphtalène. La dégradation s'avère plus efficace pour le naphtalène que pour le toluène. Une dernière étude a montré que la nature d'un lit fixe de matériau (Al2O3, TiO2...) au sein de la décharge pouvait affecter les performances du procédé d'oxydation en influençant le mécanisme de propagation de la décharge ou par le biais de la chimie de surface.
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Yousef, Soleiman. "Etude d'estimations d'erreur a posteriori et d'adaptivité basée sur des critères d'arrêt et raffinement de maillages pour des problèmes d'écoulements multiphasiques et thermiques. Application aux procédés de récupération assistée d'huile." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918782.
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L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénér ées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Au chapitre 1 nous considérons le problème de Stefan instationaire a deux phases qui modélise un processus de changement de phase régi par la loi de Fourier. Nous régularisons la relation entre l'enthalpie et la température et nous discrétisons le problème par la méthode d'Euler implicite en temps et un schéma numérique conforme en espace tel que les élément finis conformes, ou les volumes finis centrés aux sommets du maillage. Nous démontrons une borne supérieure de la norme duale du résidu, de l'erreur sur l'enthalpie dans L2(0; T;H-1) et de l'erreur sur la température dans L2(0; T;L2), par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent : un estimateur associé à l'erreur de régularisation, un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. En fin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Un test numérique illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des indices d'efficacité proches de la valeur optimale de 1 sont obtenus. Au chapitre 2 nous développons des estimations d'erreur a posteriori pour l'écoulement de Darcy polyphasique et isothermique, décrit par un système couplé d'équations aux dérivées partielles non linéaires et d'équations algébriques non linéaires. Ce système est discrétisé en espace par une méthode de volume finis centrés par maille et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous etablissons une borne supérieure d'une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tiens compte de la non-conformité des volumes finis par des estimateurs d'erreur a posteriori entièrement calculables. Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur la formulation d'un critère d'arrêt de l'algorithme de linéarisation du problème discrète (tel que la méthode de Newton) avec un critère d'arrêt du solveur algébrique de résolution du système linéarité (par exemple la méthode GMRes), de sort que les contributions des estimateurs d'erreur correspondant n'affectent plus la somme globale des estimateurs d'erreur de manière significative. Nous appliquons notre analyse sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoir pour confirmer qu'en général notre ajustement des critères d'arrêt apporte une économie significative (jusqu'au un ordre de magnitude en termes du nombre total des itérations du solveur algébrique), déjà sur des maillages fixes, et ceci sans perte notable de précision. Au chapitre 3 nous complétons le modèle décrit au chapitre 2 en considérant une condition non-isothermique pour l'écoulement a fin de traiter le modèle général d'écoulement polyphasique thermique dans les milieux poreux. Pour ce problème, nous développons des estimateurs d'erreur analogues a ceux du chapitre 2 pour lesquels nous établissons une borne supérieure d'erreur entièrement calculable, pour une norme duale du résidu complétée par un terme d'évaluation de la non-conformité. Nous montrons ensuite comment estimer séparément chaque composante d'erreur, ce qui nous permet d'ajuster les critères d'arrêt et d'équilibrer les contributions des différents estimateurs d'erreur : erreur d'approximation en temps, erreur d'approximation en espace, erreur de linéarisation et erreur du solveur algébrique. Ce chapitre se termine par une application des estimateurs au modèle d'huile morte. La preuve de l'efficacité de notre estimation a postiriori est egalement fournie. Finalement, au chapitre 4 nous considérons les procédés de récupération assistée d'huile. Plus précisément, nous étudions une technique de récupération thermique d'huile de type huile morte par injection de vapeur destinée a augmenter la mobilité des hydrocarbures. Dans ce chapitre, nous appliquons l'analyse a posteriori des chapitres 2 et 3, nous proposons une formule de quadrature pour simplifier l'évaluation des estimateurs, nous proposons un algorithme adaptatif de raffinement de maillages en espace et en temps basé sur les estimateurs et nous illustrons pas des essais numériques sur des exemples réalistes la performance de cette stratégie de raffinement. Notamment, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation sur des exemples en dimension trois.
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Klett, Charles. "Etude de la dégradation d'un composé organique volatil modèle, l'acétaldéhyde, par des procédés diphasiques utilisant des techniques de décharges électriques non-thermiques à pression atmosphérique couplées à un lit fixe." Paris 13, 2011. http://www.theses.fr/2011PA132037.
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L'objectif de ce travail de thèse est d'explorer les opportunités apportées par l'utilisation d'un procédé diphasique couplant une décharge électrique à la pression atmosphérique et un lit fixe catalytique pour la dégradation d'un composé organique volatil modèle : l'acétaldéhyde. Dans un premier temps, nous avons montré qu'il était possible de dégrader ce polluant à l'aide de décharges, de type couronne, dans un environnement gazeux pauvre en oxygène. Les principaux produits d'oxydation sont CO et C02. Le développement d'un modèle cinétique de dégradation du polluant, couplé à un modèle décrivant les processus physiques de la décharge électrique, nous a permis de montrer que la principale voie de dégradation de l'acétaldéhyde faisait intervenir les états métastables de l'azote. Nous avons dans un second temps étudié la dégradation du polluant dans un réacteur diphasique, composé de billes de Si02 ou de AI203 immergées dans un plasma. Nous avons montré que les processus de chimie hétérogènes en surfaces des billes jouaient un rôle essentiel dans l'évaluation des performances du procédé. L'utilisation d'un lit composé de billes de AI203 nous a permis d'observer une minéralisation plus poussée des sous produits. Des expériences d'adsorption et de réactivité en surface de certains produits nous ont permis de mettre en évidence l'oxydation du monoxyde de carbone sur l'alumine, en présence d'ozone. Nous avons enfin déposé des catalyseurs (Mn02, Ag ou nano-particules de Ti02) sur l'alumine et avons observé des améliorations notables de la dégradation et de la minéralisation<br>The objective of this thesis Is to explore the opportunities brought by the use of a diphasic process combining an electrical discharge at atmospheric pressure and a catalytic packed bed for the degradation of a volatile organic compound: the acetaldehyde. Initially, we showed that It was possible to degrade this pollutant using such corona discharges, in a gaseous oxygen-poor environment. The main oxidation products are CO and C02. Using a kinetic model of pollutant degradation, coupled with a model describing the physical processes of the discharge, we showed that the main degradation pathway of acetaldehyde, involving metastable states of nitrogen. We have studied a second time degradation of the pollutant in a two-phase reactor, composed of beads of Si02 or AI203 immersed in a plasma. We showed that the heterogeneous chemistry processes in surfaces of the pellets played a vital role In the performance evaluation of the process. The use of a bed composed of AI203 beads allowed us to observe a further mineralization of byproducts. Experiments of adsorption and surface reactivity of certain products have allowed us to demonstrate the oxidation of carbon monoxide on alumina in the presence of ozone. Catalysts (MnO 2, Ag or nanoparticules of Ti02) were deposited on alumina. We observed significant improvements in the degradation and mineralization
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Yousef, Soleiman. "Etude d’estimations d’erreur a posteriori et d’adaptivité basée sur des critères d’arrêt et raffinement de maillages pour des problèmes d’écoulements multiphasiques et thermiques : Application aux procédés de récupération assistée d’huile." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066616.
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L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénérées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Les modèles considérés sont discrétisé en espace par une méthode de volume finis et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous démontrons une borne supérieure d’une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tient compte de la non-conformité de la méthode de discrétisation, par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent: un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur d’une résolution algébrique du système linéarisé (par exemple la méthode GMRes), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. Enfin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Des tests numériques illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation, du nombre total des itérations de linéarisation et du nombre total des itérations du solveur algébrique sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoir<br>The goal of this thesis is the a posteriori error analysis and the conception of adaptive strategies based on stopping criteria and local mesh refinement. We treat a class of multi-dimensional degenerate parabolic equations which represent typical examples of industrial interest. The considered models are discretized by a finite volume scheme in space with the backward Euler temporal stepping. We prove un upper bound for a dual norm of the residual, augmented by a nonconformity evaluation term, by fully computable error estimators. These estimators include: an estimator associated to the linearization error, an estimator associated to the algebraic error, an estimator associated to the temporal error, and an estimator associated to the spatial error. Consequently, these estimators allow to formulate an adaptive resolution algorithm where the corresponding errors can be equilibrated. We also propose a strategy of local mesh reffinement. Finally, we prove the efficiency of our a posteriori estimates. A numerical test illustrates the efficiency of our estimates and the performance of the adaptive algorithm. In particular, a significant gain in terms of the number of mesh cells, the total number of the iterations of the linearization method, and the total number of algebraic solver iterations is achieved on several real-life reservoir engineering examples
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Kallel, Sami. "Elaboration et caractérisation de couches minces de silicium poly cristallin déposées par RT-LPCVD et dopées in situ au phosphore : application à la réalisation de cellules solaires par procédés thermiques rapides." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0054.
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La première partie de ce travail porte sur 1 'étude de couches minces de silicium déposées par RT-LPCVD et dopées in situ au phosphore dans un réacteur à lampes halogène et à parois froides à partir du silane (SiH4) utilisé comme gaz précurseur et la phosphine (PH3) comme source dopante. Nous avons étudié ces couches dans une gamme de températures allant de 600°C à 850°C (pour une pression de 2mbar) et nous avons mis en évidence 1 'effet de la phosphine sur la cinétique de dépôt ainsi que sur ses propriétés physiques (taille des grains, texture, contraintes résiduelles, résistivité). Nous avons aussi montré que les traitements thermiques rapides ultérieurs (RTA) favorisent une augmentation de la taille des grains, une relaxation des contraintes et une amélioration de la résistivité. Dans la deuxième partie du travail, nous avons appliqué les procédés thermiques rapides pour la réalisation de cellules solaires à faible budget thermique. Pour cela nous avons étudié et optimisé chaque étape nécessaire pour la réalisation d'un tel dispositif:-1. L'émetteur (N+) obtenu par le dépôt RT-LPCVD dopé in situ à partir de (SiH4/PH3),-2. L'oxyde de passivation obtenu par oxydation thermique rapide (RTO),-3. La couche antireflet (Si3N4) déposée par RT-LPCVD à partir du silane et de l'ammoniac (NH3),-4. Les contacts métalliques déposés par évaporation. Les premiers résultats obtenus indiquent un rendement de conversion de 10,5% pour un courant de court-circuit de 33,5mA/cm2 et une tension de circuit ouvert égale à 527mV<br>The first part of this work consists on the study of silicon thin layer deposited by RT-LPCVD and doped in situ to the phosphorus in a reactor to halogens lamps and to cold-wall, from silane (SiH4) used as precursory gas and the phosphine (PH3) as doping source. We have studied these layers in a range of temperatures going from 600°C to 850°C (for a pressure of 2mbar) and we have put in obviousness the effect of the phosphine on the kinetic of deposit as well as on its physical properties (grain size, texture, residual stresses, resistivity). We have also shown that ulterior rapid thermal processing (RTA) favor an increase of the grain size, a relaxation of stresses and an improvement of the resistivity. In the second part of the work, we have applied rapid thermal processes for the realization of solar cells to weak thermal budget. In order that, we have studied and optimized each necessary stage for the realization of a such device : -1. The emitter (N+) obtained by the deposit RT-LPCVD doped in situ from (SiH4/PH3),-2. The passivation oxide obtained by rapid thermal oxidation (RTO),-3. The antireflet layer (Si3N4) deposited by RT-LPCVD from silane and the ammonia (NH3),-4. Metallic contacts deposited by evaporation. The first results obtained indicate an energy conversion of 1 0. 5%, a shortcircuit current density around 33. 5mA/cm2 and open-circuit voltage equal to 527mV
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El, Bakali Abdelmagid. "Contribution à l’étude des échanges thermiques aux interfaces pour les procédés de formage à chaud : développement de moyens de mesure de l’émissivité et de la résistance thermique de contact (RTC) à haute température A fast and versatile method for spectral emissivity measurement at high temperatures." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2020. http://www.theses.fr/2020EMAC0004.
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Les travaux présentés ici concernent les échanges de chaleur entre une tôle métallique et un moule en béton réfractaire ou en acier inoxydable sont abordés pour des températures comprises entre 600 et 1000°C, voire plus. Ces échanges sont décomposés en deux étapes : une phase d’approche sans contact dite radiative qui nécessite la détermination des propriétés radiatives des solides en présence puis une phase avec contact : détermination d’une Résistance Thermique de Contact (ou « RTC ») à haute température. Pour décrire ces deux étapes, deux nouveaux moyens expérimentaux ont été étudiés et développés :a) Un banc de mesure directe de l’émissivité à chaud a été développé afin d’étudier la phase sans contact. Une enceinte elliptique utilisant le principe d’un four à images a permis d’obtenir des températures élevées (jusqu’à 1250°C) ainsi que des vitesses de chauffe élevées (>11°C/s) sur les échantillons à caractériser. Une instrumentation permettant de réaliser des mesures d’émissivité spectrale et totale a également été développée. La méthodologie de mesure a été validée en choisissant le platine comme matériau de référence, de par sa bonne stabilité chimique, la faible dépendance de ses propriétés avec la température et des propriétés bien documentées. L’émissivité du TA6V et de l’Inconel 625 en fonction de la température ([600 ; 1000]°C) et du temps de chauffage (jusqu’à 5 heures) a ensuite été étudiée. b) Le développement d’un banc de mesure de la RTC à haute température a permis quant à lui d’étudier la phase avec contact. Ce moyen a pour objectif de mesurer la RTC entre des couples de matériaux métal/métal (TA6V ou Inconel 625 /Inox 310) ou métal/céramique (TA6V ou Inconel 625 /Béton réfractaire) pour des pressions allant jusqu’à 4MPa. L’approche adoptée a été de disposer une pastille métallique représentant la tôle (TA6V ou Inconel 625) entre deux barreaux représentant l’outil (Inox 310 ou béton réfractaire), eux-mêmes, amarrés à une machine de traction. Le chauffage a été réalisé en introduisant le barreau supérieur dans un four résistif porté à 1000°C maximum. L’instrumentation du barreau inférieur a permis de déterminer le flux de chaleur conductif traversant ainsi que sa température de surface, ce qui a permis de mesurer la RTC sur une gamme thermique comprise entre 450 et 800°C et une gamme de pression de contact comprise entre 0,1 et 4MPa. Les résultats obtenus à l’aide de ces deux bancs peuvent être intégrés dans des simulations numériques de formage, pour calculer des recettes de lampes. Ces valeurs ont conduit au formage réussi de de 4 tôles successives en TA6V avec de bonnes conformités géométriques et microstructurales<br>The present work deals with the high temperature heat transfers involved in sheet/die contact within hot forming processes. The investigated heat ranges lie between 600°C and 1000°C while the study materials are namely TA6V and Inconel 625 (for the sheet) and AISI 310 stainless steel and refractory concrete (for the die). Under such industrial configuration, the heat transfers can be split in two steps: i) a gap closing phase during which the radiative property of the contact pair prevail and ii) a solid contact phase during which the conductive properties are involved and more precisely the thermal contact resistance (TCR). This twostep approach allows a separate investigation of both phenomena which are herein studied by the mean of two dedicated experimental means: a) The gap closing phase is studied through an emissivity measurement setup dedicated to high temperature. The chosen setup is inspired from elliptical oven setups. Its features include a heating rate over 11°C/s and a maximal in-service temperature of 1250°C. The related measurement instruments selection and design are also part of the presented work. The metrological aspects along with the uncertainty quantification are performed through the use of a reference material: pure platinum. This latter has proven worthy by its ability to sustain very high temperature while remaining free from oxidation. In addition, platinum’s optical properties are well documented throughout the scientific literature which provides solid comparisons with other published results. Finally, the construction of an emissivity database is presented for the two sheet materials of the study: TA6V and INCONEL 625. b) The solid contact phase is studied through a second tailor made experimental setup dedicated to TCR measurements. The proposed features include the ability to study metal contact pair (AISI 310 vs. TA6V/INCONEL 625) or ceramic vs. metal contact (Concrete vs. TA6V/INCONEL 625) for temperature as high as 800°C. The whole setup can be inserted within a classical tensile device in order to load the contact interfaces at stress levels similar to those involved in metal forming processes (here up to 4MPa). In practice, a circular sample cut from the studied sheet metals is clasped in between two cylindrical bars made of AISI 310 or concrete. The upper bar is then heated up by the mean of a resistive oven in order to generate a directional heat flux throughout the material interfaces. A suited measurement instrumentation then allows the assessment of the TRC for each contact pair for temperature ranging from 450°C to 800°C and pressure ranging from 0.1MPa to 4MPa. The results obtained from these two setups have built up a material database that was then use to simulate industrial hot forming operations. The process parameters retrieved from these simulation were used as input in an actual forming process and has led to the successful manufacturing of four parts all of which satisfying the quality requirements in term of geometry and microstructure
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Chauffeton, Christelle. "Étude et prospection physicochimique d'un pigment historique de la Manufacture Nationale de Sèvres : Le Bleu Thénard." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. https://pastel.hal.science/tel-04026781.
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À travers ses 280 ans d’histoire, qui ont vu le développement de la chimie et de la minéralogie, la Manufacture de porcelaines de Sèvres a acquis un savoir-faire et développé une palette de pigments unique. Lors de cette thèse en collaboration avec la Manufacture, nous nous sommes intéressés à un de ses pigments emblématiques, le Bleu Thénard CoAl2O4. Ce composé à structure spinelle pose des problèmes de coloration et d’instabilité lors de son intégration dans une glaçure de porcelaine, encore mal compris aujourd’hui. Nous avons revisité la synthèse de Thénard, pour des compositions variant entre CoAl2O4 et G-Al2O3 et étudié leurs différences en termes de structure et de réactivité avec une glaçure de petit feu. La structure cristalline de chacun des échantillons a été résolue, mettant en évidence deux solutions solides de type spinelle Co1-xAl2+2x/3O4 pour 0 < x < 0.45 et 0.85 < x < 1, séparées par un domaine diphasé où coexistent deux phases spinelles : Co0.55Al2.3O4 et Co0.15Al2.57O4 (proche de G-Al2O3). Cette dernière est instable thermiquement et donne à haute température l’alumine A. Le lien entre les structures, les taux d’inversion, les degrés d’oxydation du cobalt et la couleur sont discutés.Concernant les peintures, quelle que soit la température de calcination ou la composition initiale, nous observons un phénomène de dissolution, suivi de la recristallisation de la phase CoAl2O4 stœchiométrique. Les pigments appartenant au domaine diphasé sont ceux pour lesquels la part de cobalt dissous dans le verre est minimale, le “sacrifice“ de la phase de type G, entièrement dissoute, permettant de préserver le pigment. Néanmoins, une trop forte proportion d’alumine entraîne la formation de cristaux d’Al4B2O9 ; cette dévitrification est préjudiciable à l’aspect de la glaçure.La présence de Co3+ au sein des pigments supposés stœchiométriques ou calcinés à basse température donne une couleur vert/noir indésirable par transfert de charge. De plus, lors du passage en peinture, une faible proportion de Co2+ devient Co3+. La spectroscopie XANES et les mesures DANES ont été utilisées pour déterminer l’environnement de Co3+, au sein du pigment ou dans la matrice vitreuse. Nous avons observé une différence de réactivité entre les alumines G et A avec la glaçure. Pour comprendre ce phénomène plus en détail, des glaçures contenant des taux variables de ces alumines ont été étudiées par Diffraction aux Rayons X et par Résonance Magnétique Nucléaire. Forts de nos résultats, nous avons voulu développer de nouvelles couleurs pour porcelaines et avons synthétisé des pigments de type CoZr4(PO4)6 et CuZr4(PO4)6<br>Through its 280 years of existence, and the development of chemistry and mineralogy, the Manufacture de Sèvres has acquired an expertise in porcelain making and developed a unique colour palette. As part of this thesis, carried out in collaboration with the Manufacture, we studied one of its most iconic pigments: Thénard's Blue CoAl2O4. This spinel compound causes some coloration and instability problems when embedded in a porcelain glaze, which are still not fully understood today. We reproduced Thénard synthesis method, with compositions varying between CoAl2O4 and G-Al2O3 and studied their differences in terms of structure and reactivity in a low-fire glaze. The samples' crystalline structure was determined, highlighting the existence of two different spinel-type solid solutions Co1-xAl2+2x/3O4 with 0 < x < 0.45 et 0.85 < x < 1, separated by a two-phase domain where two spinel phases coexist: Co0.55Al2.3O4 and Co0.15Al2.57O4 (close to G-Al2O3). The latter is thermically unstable and leads to α alumina. The link between the structures, the inversion rates, the oxidation state of cobalt and the colour have been discussed.Concerning glazes, we observe a dissolution process followed by the recrystallization of stoichiometric CoAl2O4, independently from the initial composition of the pigment or the temperature. Quantitative analyses revealed that the two-phased pigments were the most spared ones, the "sacrifice" of the G-like phase, entirely dissolved, helping to preserve the pigment. Nonetheless, when used in too high proportions, this alumina reacts into Al4B2O9 crystals, causing a deleterious opacification.The presence of Co3+, within the stoichiometric pigments or the ones prepared at low temperature, causes a green/black coloration. However, we also noticed the oxidation of Co2+ into Co3+ when introducing the pigments into the glaze. XANES and DANES measurements were conducted to determine its environment, whether it is in the vitreous matrix or within the spinel pigment. We observed a difference in reactivity between G and A aluminas with the glaze. To better understand this phenomenon, glazes containing these aluminas in various proportions were prepared and analysed by X-Ray Diffraction and Nuclear Magnetic Resonance. Based on our results, we wanted to develop new colours for porcelain and synthesized CoZr4(PO4)6 and CuZr4(PO4)6 pigments
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Samson, Hervé. "Formation d'enchaînements siloxanes par un procédé non hydrolytique." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20285.
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Dans ce memoire, nous presentons l'etude de la formation de differents types de polymeres siloxanes par une nouvelle voie non hydrolytique: l'heterocondensation d'alcoxysilanes et d'halogenosilanes. Ce procede conduit a des polymeres de masses moleculaires elevees lorsque les cyclisations sont empechees (co-polycarbosiloxane-polysiloxanes a groupe carbone rigide) et a des copolymeres a repartition aleatoire des motifs silyles. L'existence d'heterocondensations reversibles nous a permis de mettre en uvre une methode originale de polymerisation des oligomeres siloxanes cycliques par des amorceurs de type phenyl dihalogenomethane. Enfin, apres avoir resume les donnees de la litterature concernant la degradation thermique des polymeres siloxanes, nous avons montre que l'alternance des motifs n'apporte pas de gain de stabilite thermique dans le cas des co-poly(tetramethylsilphenylenesiloxane-dimethylsiloxanes) alternes ou non
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Ewuame, Komi Atchou. "Analyse Expérimentale et Numérique des Contraintes Thermomécaniques Induites lors des Procédés Émergents de Fabrication de Puces Électroniques au moyen des Capteurs Embarqués." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM006/document.
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Pour la détermination des contraintes thermomécaniques au niveau du silicium, les capteurs piézorésistifs (en rosette) composés de 4nMOS et 4pMOS ont été développés et embarqués dans des produits de la microélectronique.Les relations caractéristiques liant les grandeurs piézorésistives, électriques et mécaniques ont été établies.La détermination des grandeurs piézorésistives nécessite un test de calibration effectué ici à l’aide d’une machine de flexion quatre-points. Cette machine a été conçue et fabriquée dans le cadre de cette thèse et permet d’appliquer une contrainte uniforme uni-axiale dans l’échantillon de silicium et de déterminer ainsi les trois coefficients piézorésistifs.Les capteurs intégrés sur différentes technologies telles que CMOS65, BiCMOS55, CMOS40, BSI140 et PIC25 ont été calibrés avec cette machine.Ces capteurs MOS ont été utilisés dans les cas d’études des contraintes induites par le TSV (technologie CMOS65), par la mise en boitier avec un empilement 3D (technologie CMOS65) et un empilement 2D (technologie BiCMOS55).Les résultats donnent des composantes de contraintes (σyy, σzz) qui ne sont pas en bonne corrélation avec les résultats de simulations. Les réponses électriques des MOS orientés à 90° (direction [010]) par rapport à l’axe des x (direction [100]) sont mises en question, car le coefficient (π12) obtenu à partir de ce MOS agit directement sur les deux composantes de contraintes.D’autre part, les variations de contraintes dans la zone des capteurs, les variabilités inter-puces et inter-plaques perturbent les résultats.Intégrées dans la même structure de test de la technologie CMOS40, différents composants ont été étudiés, notamment les transistors MOS rosette, la structure bandgap et les résistances poly-Si qui ont aussi été calibrés.Une étude de la contrainte thermomécanique induite par la mise en boitier de cette technologie a révélé un fort impact sur les réponses de sortie (mobilité des MOS, tension bandgap).Par une étude de minimisation paramétrique, cet impact a été réduit en agissant sur les dimensions géométriques des constituants et les propriétés matériaux de la résine de moulage.Ces résultats montrent que les MOS en rosette peuvent être utilisés comme capteurs de contraintes mais avec une efficacité limitée. L’utilisation des résistances actives comme capteurs de contraintes est donc envisageable. Par contre, ces MOS peuvent être utilisés pour déterminer l’impact des contraintes sur le fonctionnement de la puce<br>For the thermomechanical stress assessment in silicon, piezoresistive sensors (in rosette) composed of 4nMOS and 4pMOS were developed and embedded into microelectronic products.The characteristic relations between piezoresistive, electrical and mechanical quantities were established.Piezoresistive quantities were identified thanks to a four-points bending calibration machine. This machine was designed and fabricated in the frame of this PhD and enables applying a known uniform uniaxial stress into silicon sample and then calculating the three piezoresistive coefficients.The sensors embedded into different technologies such as CMOS65, BiCMOS55, CMOS40, BSI140 and PIC25 were calibrated with this machine.These MOS sensors were used for studying stresses induced by TSV (CMOS65 technology), by packaging with 3D stacking (CMOS65 technology) and 2D stacking (BiCMOS55 technology).The results give stress components (σyy, σzz) which are not in a good agreement with simulation results. Electrical responses of the MOS oriented at 90° ([010] direction with respect to the x axis ([100] direction)) are questioned because the coefficients (π12) obtained from this MOS acts directly on the two components.In addition, stress variations in sensors area, as well as inter-chips and inter-wafers variabilities disturb the results.Integrated into the same test chip of the CMOS40 technology, different structures were studied, namely the MOS transistors, the bandgap structure and the poly-Si resistances which were also calibrated.For this technology, a study of thermomechanical stress induced by packaging revealed a significant impact on the output responses (MOS mobility, bandgap voltage). Through a minimization parametric study, this impact was reduced by controlling the geometrical dimensions of components and the material properties of the moulding compound.These results show that, MOS rosettes can be used as stress sensors but with a limited efficiency. The use of active resistances as stress sensors is therefore envisaged. However, these MOS can be used to study the impact of stresses on the chip operation