Dissertations / Theses: 'Additifs physiques'

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Martial, Frédérique. "Détection et évolution des additifs du polypropylène à l'aide de la SFC et du couplage SFE/SFC : influence sur les propriétés physiques du polypropylène." Rouen, 1995. http://www.theses.fr/1995ROUES050.

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Abstract:

Le polypropylène (PP) est un matériau polyvalent de plus en plus utilisé. Pour éviter qu'il se dégrade rapidement, on lui ajoute des additifs de stabilisation. Au cours du temps, ils sont consommés et on observe parallèlement le vieillissement du PP qui se caractérise par une évolution de ses propriétés. L'objectif de nos travaux était de relier la disparition des additifs avec l'évolution des propriétés mécaniques du PP vieilli, dans le but de prévoir son temps de vie en fonction de sa stabilisation et d'appliquer ces résultats au problème du recyclage. Nous avons dans un premier temps optimisé une méthode d'extraction et d'analyse des additifs en utilisant le couplage SFE/SFC (extraction par fluide supercritique/chromatographie par fluide supercritique). L'étude de l'influence des différents paramètres nous a permis de mettre au point une technique de caractérisation fiable et reproductible et d'obtenir des rendements d'extraction appréciables. Nous avons dans un deuxième temps appliqué cette technique à l'évolution d'un antioxydant contenu dans le polypropylène. Nous avons d'une part étudié la disparition de l'additif par couplage SFE/SFC, et d'autre part suivi les propriétés mécaniques du PP au cours de son vieillissement thermique. Des corrélations entre allongement et contrainte à la rupture avec la concentration en additif ont été établies et peuvent être utilisées dans le cadre du recyclage du PP. Les différents résultats obtenus nous ont donc permis d'atteindre notre objectif pour l'antioxydant étudié

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Robinet, Antonin. "Étude expérimentale de l'extinction d’incendie au sein de véhicules militaires terrestres." Electronic Thesis or Diss., Bourges, INSA Centre Val de Loire, 2024. http://www.theses.fr/2024ISAB0010.

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Abstract:

Les systèmes d'extinction incendie aujourd'hui employés pour la protection des véhicules militaires terrestres utilisent le gaz FM200, qui répond à une exigence du protocole de Montréal sur les espèces qui réduisent la couche d'ozone. Cependant, le potentiel de réchauffement global important de ce gaz appelle aujourd'hui à un remplacement urgent. En parallèle, la recherche sur le brouillard d'eau s'est intensifiée depuis les années 1990, en tant que dispositif d'extinction sans appauvrissement de la couche d'ozone, ni potentiel de réchauffement global. Dans le cadre de cette thèse, l'objectif est d'étudier la faisabilité d'un brouillard d'eau additivée comme système d'extinction incendie pour la protection des compartiments moteurs de véhicules militaires et civiles. En effet, l'eau pulvérisée sous forme de brouillard peut être additivée de substances qui modifient ses propriétés physico-chimiques et procurent à la solution résultante de meilleures caractéristiques et des performances d'extinction accrues. Une revue exhaustive de la littérature a notamment permis de mettre en évidence l'existence paradoxale des solvants, espèces hautement inflammables, comme additifs pour le brouillard d'eau. Afin de pouvoir quantifier l'ajout de ces espèces sur les performances d'extinction, une première étape a consisté à caractériser l'interaction entre une flamme et un brouillard d'eau, en présence d'une ventilation variable. Des mesures de vélocimétrie par imagerie de particules ont notamment permis d'identifier des valeurs critiques de ventilation et de pression d'injection. Dans un second temps, un brouillard d'eau additivée aux solvants, en concentrations variables, a été étudié au travers de sept alcools primaires linéaires, du méthanol à l'heptanol. Une analyse statistique a permis d'identifier le pentanol et le butanol comme les meilleurs alcools primaires linéaires en tant qu'additifs pour le brouillard d'eau. La diminution du temps d'extinction par rapport à l'eau seule provient du refroidissement accru de la zone de la flamme apporté par les additifs alcoolisés
The fire extinguishing systems currently used to protect military land vehicles use the gas FM200, which meets a requirement of the Montreal Protocol on species that deplete the ozone layer. However, its significant global warming potential means it urgently needs to be replaced. At the same time, research on water mist has intensified since the 1990s, as a fire extinguishing system that neither depletes the ozone layer nor has a global warming potential. The aim of this thesis is to study the feasibility of a water mist with additives as a fire extinguishing system for the protection of the engine compartments of military and civilian vehicles. The finely sprayed water can be added with substances that modify its physical and chemical properties and give the resulting solution improved characteristics and extinguishing performance. An exhaustive review of the literature has highlighted the paradoxical existence of solvents, highly flammable species, as additives for the water mist. In order to quantify the impact of these species on the extinguishing performance, the first step was to characterize the interaction between a flame and a water mist, in the presence of variable ventilation. Particle image velocimetry measurements were used to identify critical values for ventilation and injection pressure. Secondly, a solvent-added water mist in varying concentrations was studied using seven linear primary alcohols, from methanol to heptanol. A statistical analysis identified pentanol and butanol as the best linear primary alcohols as water mist additives. The reduction of the extinguishing time compared with only water is due to the increased cooling of the flame zone provided by the alcohol additives

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Mokrani, Nabil. "Effet des paramètres physiques et d’additifs sur l'allumage du n-décane par claquage laser non résonant." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2062/document.

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Abstract:

L’allumage par claquage laser non résonant des mélanges réactifs considérés à l’état gazeux et au repos est étudié dans ce travail, principalement avec des mélanges n-décane/air (C₁₀H₂₂+N₂+O₂). Ce système est considéré comme étant prometteur dans les différentes stratégies futures concernant les systèmes d’allumages équipant les moteurs à combustion interne. Le plasma d’allumage est généré en focalisant un faisceau laser de haute intensité pendant quelques nanosecondes. Le laser Nd :YAG opère à 1064 nm, il est choisi comme source laser pour l’ensemble des expériences menées en laboratoire afin de montrer l’effet des paramètres physiques, optiques, thermodynamiques (pression) et chimiques (additifs : H₂O, Ar) sur les caractéristiques de l’allumage. Cette étude met en oeuvre une approche statistique sur l’ensemble des expériences en prenant en compte l’ensemble des mesures prises lors de la combustion. Ce manuscrit offre une base de données expérimentale permettant d’appréhender la combustion et la phénoménologie de claquage laser
Ignition by non-resonant laser breakdown of quiescent reactive mixtures was considered in this experimental study working with gaseous state. In this work, we mainly study the ignition of n-decane / air (C₁₀H₂₂+N₂+O₂) mixtures. This system is considered promising in different future strategies regarding ignitions systems for internal combustion engines. The breakdown is generated by focusing a high intensity laser beam for a few nanoseconds using Nd: YAG laser operating at 1064 nm, it is chosen as the laser source for all experiments conducted here. The experimental plan conducted allows to examine the effect of physical, optical, thermodynamic (pressure) and chemicals (additives: H₂O, Ar) on the characteristics of the laser ignition. This study implements a statistical approach on all the experimental cases taking into account all the measures during breakdown and combustion. This manuscript provides bibliographic basis for understanding combustion and laser breakdown phenomenology

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Junqua, Remy. "Procédés innovants de stabilisation microbiologique des moûts et des vins." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0910/document.

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Abstract:

La contamination des vins par des microorganismes non désirés peut entraîner une dégradation importante du produit. Pour lutter contre ces problèmes, le dioxyde de souffre (SO2) est l’additif le plus utilisé actuellement pour ses propriétés antiseptiques et antioxydantes. Cependant, la limitation des intrants chimiques dans les vins est une des préoccupations majeures des consommateurs et producteurs. Les procédés de stabilisation physiques existants (flash pasteurisation, filtration tangentielle) présentent quant à eux des inconvénients, tels que leur cout énergétique ou leur maintenance complexe. Deux procédés innovants permettant d’assurer la stabilisation microbiologique des vins en alternative aux procédés classiques sont étudiés : le rayonnement ultraviolet (UV-C) et le chauffage ohmique. Les rayonnements UV-C (100 à 280 nm) sont connus pour leur effet germicide et déjà appliqués dans le traitement de l’eau et des surfaces. Cependant les liquides absorbants, tels que le vin, limitent fortement la profondeur de pénétration du rayonnement et donc l’efficacité du procédé. Un réacteur UV-C hélicoïdal a été développé, basé sur les propriétés hydrodynamiques des vortex de Dean, pour améliorer l’efficacité et l’homogénéité du traitement. Les performances de stabilisation ont été validées pour la première fois en alternative au mutage par SO2 de mouts liquoreux et avant la mise en bouteille de vins finis. De plus, les analyses chimiques et sensorielles menées sur les vins traités ne montrent aucun impact sur la qualité des vins. Le chauffage ohmique est ici utilisé comme procédé de stabilisation thermique des mouts et des vins. Lors du passage d’un courant à travers un matériau ayant une résistance électrique, l’énergie électrique est transformée en énergie thermique. La chaleur est alors générée à l’intérieur même de la matière à traiter. Les résultats des travaux ont montré pour la première fois que la rapidité et l’homogénéité de chauffe permettent une stabilisation efficace des vins et des mouts sans préjudices sur leur qualité
Contamination of wines by undesired microorganisms may lead to significant deterioration of the final product. To combat these problems, sulfur dioxide (SO2) is the most widely used additive for its antiseptic and antioxidant properties. However, the limitation of chemical inputs in wines is one of the major concerns of consumers and producers. Existing physical stabilization processes (flash pasteurization, tangential filtration) have disadvantages, such as their energy cost or their complex maintenance. Two innovative processes to ensure the microbiological stabilization of wines as an alternative to conventional processes are studied: ultraviolet radiation (UV-C) and ohmic heating. UV-C radiation (100 to 280 nm) is known for its germicidal effect and already applied in the treatment of water and surfaces. However, absorbent liquids, such as wine, strongly limit the penetration depth of the radiation and hence the efficiency of the process. A helical UV-C reactor was developed, based on the hydrodynamic properties of Dean vortices, to improve the efficiency and homogeneity of the treatment. The stabilization performance was validated for the first time as an alternative to the SO2 mutage of sweet wines and before the bottling of finished wines. Moreover, the chemical and sensory analyzes carried out on the treated wines showed no impact on the quality of wines. Ohmic heating is used in this study as a method of thermal stabilization of musts and wines. During the passage of a current through a material having an electrical resistance, the electrical energy is transformed into thermal energy. The heat is then generated inside the material to be treated. The results of this work showed for the first time that heating rate and homogeneity of ohmic heating allow an effective stabilization of musts and wines without affecting their quality

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Reynier, Alain. "Modelisation et prediction de la migration des additifs des emballages alimentaires." Reims, 2000. http://www.theses.fr/2000REIMS004.

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Abstract:

La prediction de la migration par modelisation mathematique peut etre envisagee pour verifier la conformite d'un materiau plastique utilise en contact alimentaire et pour preciser l'incidence des phenomenes physico-chimiques impliques dans la migration. Dans une premiere partie, la prediction du coefficient de diffusion d'une molecule dans une matrice polymere a ete etudiee a partir de mesures experimentales de coefficients de diffusion. Un panel de composes a ete teste dans quatre polyolefines (vierges puis gonflees par un simulateur d'aliment gras). Ceci a permis de mettre en evidence l'effet du gonflement sur la diffusion. La correlation des diffusivites a la masse molaire des migrants a permis de determiner des groupes de comportement (diffusion rapide par reptation ou plus lente par sauts) selon la forme des molecules. Le concept de volume fractionne pondere par un facteur de forme a ete introduit afin de tenir compte de ces differences liees a la geometrie des migrants. Nous avons ensuite propose une modelisation de la migration qui, pour la premiere fois, prend en compte simultanement les principaux phenomenes impliques dans la migration (evolution de la diffusivite liee au gonflement du materiau par le simulateur sorbe, limitations cinetiques de transfert de matieres a l'interface). Ce modele a ete valide par comparaison a un essai de migration et a permis de montrer les limites d'utilisation des modeles simplifies. Il a de plus ete adapte au cas de l'extraction par solvant en introduisant la notion de solubilite potentielle du solvant dans le polymere, variant au cours du temps en fonction de la concentration en solvant sorbe. Enfin, ce travail propose une evolution de l'approche predictive en discussion dans le cadre de la reglementation europeenne en s'appuyant sur la prediction statistique de coefficients de diffusions surestimes et sur l'utilisation d'un modele adapte a la complexite du processus de migration.

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ELYAMANI, ABDESSAMAD. "Synthese de nouveaux verres de chlorofluorozirconates : etude de leurs proprietes physiques et optiques." Rennes 1, 1989. http://www.theses.fr/1989REN10053.

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Abstract:

Exploration systematique de l'incorporation de chlore dans les verres de fluorozirconate. Etude comparative des systemes binaires zrf::(4)-bafcl et zrf::(4)-srfcl avec les systemes fluores correspondants zrf::(4)-mf::(2) ou m=li, na, k, rb, g. Determination de la zone de formation vitreuse dans les systemes ternaires zr::(4)-baf::(2)-mcl et zrf::(4)-srf::(2)-mcl stabilises par l'adjonction d'autres fluorures tels que laf::(3) et thf::(4). Etude des parametres cinetiques de la devitrification en utilisant les methodes isothermes et non isothermes. Mise en evidence d'une nucleation notable a basse temperature. Definition de domaines de composition de plus grande stabilite. Demonstration de la complexite du mecanisme reel de cristallisation

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Badreddine-Bessa, Anissa. "Etude de la contribution des additions minérales aux propriétés physiques, mécaniques et de durabilité des mortiers." Cergy-Pontoise, 2004. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/04CERG0305.pdf.

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Abstract:

Ce travail propose de quantifier par une méthodologie expérimentale rigoureuse l'effet des additions minérales sur la variation du besoin en eau et du besoin en adjuvant des mortiers, leur contribution au remplissage de la porosité et à l'amélioration des résistances mécaniques ainsi que leur action aux propriétés de transfert et à la résistance chimique en milieu agressif sévère. Les principales variables de formulation sont la nature minéralogique, la finesse et la quantité de l'addition, le type de ciment et son dosage. Les résultats obtenus montrent que les additions, indépendamment de leur nature et jusqu'à une certaine quantité, contribuent à maintenir les propriétés de transfert des mortiers sans former un volume important de nouveaux produits hydratés capables de réduire la porosité ouverte. En revanche, la nature et la finesse des additions sont déterminantes pour leur contribution au développement des résistances mécaniques et dans un moindre degré à la résistance chimique
This work proposes to quantify by a rigorous experimental methodology the effect of mineral additions on the water requirement and the superplasticizer requirement variation of mortars, their contribution to filling the porosity and to improving the mechanical strength, and their action to the transfer properties and to the chemical resistance in hard aggressive medium. The principal mixture proportion variables are the mineralogical nature, fineness and quantity of the addition, the cement type and proportioning. The obtained results show that the additions, independently of their nature and until a certain quantity, contribute to maintain the mortars transfer properties without forming a high volume of new hydrated products able to reduce open porosity. On the other hand, the additions nature and fineness are determining for their contribution to the mechanical strength development and in a lesser extent to the chemical resistance

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Badreddine-Bessa, Anissa Gallias Jean-Louis. "Etude de la contribution des additions minérales aux propriétés physiques, mécaniques et de durabilité des mortiers." [S.l.] : [s.n.], 2008. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/04CERG0305.pdf.

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Glaris, Patrice. "Ingénierie de surface de matériaux composites pour l’aéronautique : chimie et topographie de surface, une aide au démoulage ?" Thesis, Le Mans, 2013. http://www.theses.fr/2013LEMA1027/document.

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Abstract:

Actuellement, les moules utilisés pour la réalisation de pièces composites aéronautiques sont à base d'alliages métalliques (FeNi, Invar) très appréciés pour leur faible coefficient de dilatation. Toutefois, ces alliages présentent plusieurs inconvénients (poids, prix, délais de livraison) qui incitent les industriels à se toumer vers d'autres matériaux. Dans ce contexte, les matériaux composites époxy/fibres de carbone sont une altemative intéressante compte tenu de leurs propriétés mécaniques proches del'Invar tout en alliant légèreté et facilité de mis en æuvre. Cependant, avec de tels moules des phénomènes d'adhésion risquent d'intervenir entre la résine époxyde infusée, constituant la future pièce, et le moule lui-même composé d'une résine époxyde. Leur nature proche est susceptible de favoriser des phénomènes de diffusion ou d'interactions moléculaires impliqués dans l'adhésion des polymères.Les travaux présentés dans cette thèse ont donc pour but de minimiser l'ensemble des phénomènes favorisant I'adhésion entre deux résines époxydes (l'une étant réticulée au contact de la seconde). Pour cela, les travaux sont concentrés sur la modification pérenne de la physicochimie ainsi que de la topographie de surface de la résine époxyde composant le moule. Ces deux paramètres sont en effet identifiés comme indispensables pour l'obtention de surfaces au caractère faiblement mouillant, pré-requis pour une bonne adhésion avec un tiers corps. Dans un premier temps, la physicochimie de surface de la résine du moule a étémodifiée durablement grâce à un additif fluoré préalablement greffé à la résine époxyde. Le mécanisme de fluoration de la surface a été étudié et une étape cruciale de migration de l'additif fluoré vers I'interface air / résine au cours de réticulation a été identifiée. Dans un deuxième temps, une rugosité contrôlée à l'échelle micrométrique est appliquée à la surface de la résine ainsi modifiée. Les propriétés de surface qui en découlent sont étudiées et montrent une accentuation du caractère faiblement mouillant des résines fluorées. Enfin, les propriétés d'interfaces entre les résines époxydes modifiées constituant le moule et une résine époxyde vierge représentant une pièce injectée sont étudiées via un test mécanique. Les résultats obtenus (force et type de rupture) sont mis en relation avec les propriétés superficielles de la résine époxyde modifiée
Currently , the molds used for making aircraft composite piecess are made of metal alloys ( FeNi Invar ) popular for their low coefficient of expansion. However, these alloys have several drawbacks ( weight, price , delivery time ) which encourage manufacturers to rotate to other materials. In this context, the epoxy composites / carbon fibers are an interesting altemative given their mechanical properties similar to Invar while combining lightness and ease of implementation . However , with such molds, phenomena of adhesion may occur between the infused epoxy resin constituting the future piece , and the mold itself made of an epoxy resin. Their close nature promotes diffusion phenomena or molecular interactions involved in the adhesion of polymers.The works presented in this thesis is therefore to minimize all phenomena promoting the adhesion between two epoxy resins (one being cured in contact with the second). To do this, the work is focused on sustainable change in the physicochemistry and the surface topography of the epoxy resin component mold. These two parameters are indeed identified as essential for obtaining surfaces prerequisited low wetting character , for good adhesion with a third body. At first , the physicochemistry of the resin surface of the mold was permanently changed using a fluorinated additive grafted beforehand on the epoxy resin. The mechanism of fluorination of the surface has been studied and a critical step in migration of the fluorinated additive towards the air / resin interface during curing has been identified. In a second step , a controlled micrometer scale roughness is applied to the surface of the resin as amended . The surface properties arising are studied and show an accentuation of low wetting character of fluorinated resins . Finally, the properties of interfaces between the modified epoxy resins constituting the mold and blank epoxy resin representing a molded part are studied via a mechanical test. The results obtained ( strength and type of failure ) are put in contact with the surface of the modified epoxy resin properties

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Lagrange, Jean-Pierre. "Contribution à l'étude du dopage bore, azote et phosphore dans le diamant." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10210.

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Abstract:

Le diamant est un semi-conducteur a large bande interdite (5. 4 ev) tres prometteur en electronique a haute temperature et de forte puissance. Cependant, son utilisation est limitee par l'absence d'un dopage de type n. Nous avons etudie dans cette these le dopage au bore du diamant (type p), et l'incorporation de phosphore et d'azote dans le diamant par implantation ionique. Nous avons elabore des couches minces de diamant par depot chimique en phase vapeur assiste par plasma micro-onde. Nous avons utilise dans notre etude diverses techniques de caracterisation : spectroscopie de diffusion raman, resonance paramagnetique electronique, resistivite en fonction de la temperature (de 100k a 1000k), effet hall, courants thermo-stimules, thermoluminescence. Les resultats obtenus montrent que le dopage au bore est aujourd'hui bien maitrise. Des mesures electriques sur une large gamme de concentration (de 5 10#1#6 a 8 10#2#0 b. Cm#-#3) montrent trois regimes de conduction differents : conduction par saut par plus proche voisin, conduction par la bande de valence, conduction metallique. Nous avons montre pour la premiere fois une saturation de la conductivite et une energie d'activation a haute temperature e#a/2 typique d'un taux de defauts compensateurs inferieur a 10%. Nous avons montre que l'implantation est la methode la plus efficace pour incorporer de l'azote en site substitutionnel dans le diamant. Neanmoins, l'incorporation d'azote semble induire indirectement des defauts paramagnetiques dans le diamant. Nous avons aussi montre que l'incorporation de phosphore en site substitutionnel est possible. Nous avons defini un seuil d'amorphisation compris entre 3 et 4 10#1#4 p. Cm#-#2. Toutefois, un nouveau defaut paramagnetique qui semble etre induit par le phosphore apparait apres recuit. La conduction est encore dominee par les defauts crees par l'implantation ionique. Ces resultats sont tres prometteurs pour des applications futures en microelectronique.

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Diallo, Oumar. "Recherches sur la méthode de coïncidence et addition : application à 214Po." Nice, 1989. http://www.theses.fr/1989NICE4286.

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Souriau, Jean-Charles. "Recherche d'un matériau laser monocristallin susceptible de présenter une émission stimulée vers 1550 ou 2000 nm à température ambiante." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10198.

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Abstract:

Les applications des lasers susceptibles d'emettre a temperature ambiante dans la zone de securite oculaire autour de 1550 et 2000 nm sont tres nombreuses: telemetrie, altimetrie, anemometrie. . . L'obtention de ces lasers peut etre realisee par le dopage de matrices transparentes par les ions terres rares er#3#+, tm#3#+ et ho#3#+. Ceux-ci presentent respectivement une transition radiative vers 1550, 2000 et 2100 nm. Cependant les interactions entre ces ions conduisent a des mecanismes qui diminuent les rendements laser dans l'infrarouge. L'objet de cette these est de decouvrir de nouvelles matrices monocristallines permettant d'accueillir les ions cites ci-dessus et presentant, a la fois de bonnes proprietes thermomecaniques et des performances laser interessantes. Les proprietes luminescentes d'une vingtaine de matrices polycristallines dopees ont ete etudiees. A l'issue de cette etude, plusieurs d'entre elles ont ete selectionnees. L'elaboration sous forme monocristalline par la methode de tirage czochralski a pu etre realisee pour les systemes suivants: y#2sio#5, cayalo#4 et sry#4(sio#4)#3o dopes avec les ions er#3#+ et codopes yb#3#+-er#3#+ (l'ion yb#3#+ jouant le role de sensibilisateur) et pour les matrices y#2sio#5 et sry#4(sio#4)#3o dopees avec les ions tm#3#+. Une caracterisation approfondie des proprietes optiques de ces materiaux est presentee dans cette these. Enfin, nous avons demontre pour la premiere fois un effet laser a temperature ambiante, a 1576 nm dans un cristal de y#2sio#5:yb#3#+-er#3#+ et a 1554 nm dans un cristal de sry#4(sio#4)#3o:yb#3#+-er#3#+. Ce sont les seuls systemes monocristallins presentant une emission laser aussi proche de la fameuse longueur d'onde 1550 nm. De meme, le premier effet laser a 1988 nm a ete montre dans le systeme sry#4(sio#4)#3o:tm#3#+. Ces performances laser ont ete comparees a d'autres systemes et en particulier a celles du y#2sio#5:tm#3#+

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Findik, Busra. "Formulations innovantes pour la résistance au feu de systèmes actifs par addition physique et génération in situ de charges minérales." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2022. http://www.theses.fr/2022LYO10117.

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Abstract:

L’un des enjeux majeurs de la société Nexans est de développer des câbles résistants au feu pour le bâtiment, l’industrie et les réseaux d’infrastructures. Dans ce contexte, un des systèmes développés est un câble électrique dit à isolation tricouche. Le principal désavantage du matériau composite entrant dans la composition de ce câble électrique est son taux de charges important, nécessaire pour obtenir un matériau répondant aux performances électriques et thermiques attendues. Ce haut taux de charges peut constituer un obstacle à la mise en œuvre du matériau du fait de la forte viscosité induite mais aussi détériorer ses propriétés finales comme la flexibilité et la dureté. La stratégie alternative développée visant à réduire le taux de charges introduit et ainsi à diminuer la viscosité des matériaux pour faciliter leur mise en œuvre a été de synthétiser directement les charges dans le polymère en voie fondue. Le procédé sol-gel par lequel une phase inorganique peut être générée in situ pendant le procédé d’extrusion grâce à l’utilisation de précurseurs inorganiques est particulièrement adapté. En effet, les précurseurs inorganiques pourront jouer le rôle de solvant ou plastifiant préalablement à leur réaction, permettant ainsi d’abaisser la viscosité du système complet. De ces observations découle l’objectif principal des travaux de cette thèse qui est de développer des matériaux résistants au feu en intégrant des charges générées in situ par extrusion réactive dans une matrice polymère pré-chargée
One of Nexans' major challenges is to develop fire-resistant cables for buildings, industry and infrastructure networks. In this context, one of the systems developed is a three-layer insulated electric cable. The main disadvantage of the composite material used in the composition of this electrical cable is its high filler content, necessary to obtain a material that meets the expected electrical and thermal performance. This high filler rate can constitute an obstacle to the fabrication process of the material due to the high viscosity induced, but also deteriorate its final properties such as flexibility and hardness. The alternative strategy developed aiming to reduce the filler rate and thus reduce the viscosity of the materials to facilitate their implementation was to synthesize the fillers directly in the molten polymer. The sol-gel process by which an inorganic phase can be generated in situ during the extrusion process through the use of inorganic precursors is particularly suitable. Indeed, the inorganic precursors can play the role of solvent or plasticizer prior to their reaction, thus making it possible to lower the viscosity of the complete system. From these observations stems the main objective of the work of this thesis, which is to develop fire-resistant materials by integrating charges generated in situ by reactive extrusion in a pre-charged polymer matrix

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Jaber, Jana. "Application de la fabrication additive à la modélisation physique des joints et des massifs rocheux, par approches expérimentales et numériques." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0071.

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Abstract:

Cette thèse présente une étude de l’application de la fabrication additive (connue sous le nom d’impression 3D) à la mécanique des roches. Elle s’inscrit dans le cadre d’un projet plus large visant à construire un modèle physique de 2m3 d’un massif rocheux explicitement discontinu, dont le comportement est contrôlé principalement par les discontinuités. La technique de fabrication additive adoptée est le frittage laser (SLS), le matériau utilisé est un polymère : le polyamide 12 (PA12). Dans un premier temps des joints artificiels construits par SLS sont testés sous essais de cisaillement à contrainte normale constante. Deux familles de discontinuités sont étudiées. La première est formée par des joints à géométrie simplifiée (joints planaires ou en dents de scies) ayant une ouverture de 0,4mm et contenant des ponts rocheux. Les résultats montrent que cette technique de fabrication des joints en PA12 permet d’obtenir un comportement global similaire à celui des joints rocheux naturels, avec une cohésion pilotée par les ponts rocheux, et un angle de frottement dépendant de l’angle des aspérités. La deuxième famille est constituée de joints ayant des rugosités plus réalistes, auxquelles on peut attribuer une valeur de JRC, communément utilisée pour décrire les joints naturels. Cette configuration permet elle aussi de reproduire un comportement global équivalent à celui des joints naturels, avec une mobilisation des aspérités primaires et secondaires des surfaces. Les résultats obtenus sont comparés au critère de rupture de Barton-Bandis. Cette étude expérimentale est complétée par une modélisation numérique sous le logiciel UDEC, dans le but d’étudier la capacité des modèles existants à reproduire le comportement des joints artificiels obtenu expérimentalement, et de calibrer numériquement les paramètres mécaniques utilisés dans la modélisation pour représenter les essais expérimentaux. Dans un second temps, des éprouvettes cylindriques (16 x 32 cm) contenant deux ou huit discontinuités à géométrie simplifiée (planaire + ponts rocheux) sont fabriquées et testées sous compression uni-axiale. Il s’agit d’une première tentative d’un modèle réduit explicitement discontinu et contenant des joints ayant un comportement mécanique contrôlé. Les résultats permettent de mettre l’accent sur l’influence des discontinuités sur le comportement global d’un massif rocheux. Ces essais sont comparés à une modélisation numérique sous 3EDC. Finalement, et afin d’étudier l’applicabilité de cette technique à la modélisation physique, les lois de similitudes sont appliquées aux résultats obtenus dans les parties précédentes. Il en ressort qu’il est possible d’utiliser la SLS et le PA12 en modélisation physique des massifs rocheux, jusqu’un facteur d’échelle sur les dimensions métriques de 1/25
This thesis presents a study of the application of additive manufacturing (known as 3D printing) to rock mechanics. It is part of a larger project aimed at building a 2m3 physical model of an explicit discontinuous rock mass, whose behaviour is mainly controlled by discontinuities. The 3DP technology adopted in this work is selective laser sintering, and the material is Polyamide 12. First, we present the experimental results of the mechanical characterization of artificial rock joints constructed by 3DP. Two joint families are tested. The first is characterized by a fixed aperture (0,4mm), a simplified geometry (planar or sawtooth), and containing rock bridges. The mechanical characterization shows that these joints exhibit a mechanical behavior similar to that of natural rock joints under shear tests, with a cohesion driven by the rock bridges, and a friction angle which depends on the angle of the asperities. The second family consists of joints with more realistic roughnesses, to which a JRC value, commonly used to describe natural joints, can be assigned. Again, experimental results show the potential of artificial joints to reproduce the mechanical behavior of natural joints, and to respect the Barton-Bandis criterion. Experimental studies are coupled with numerical modeling, using the UDEC software, to define the appropriate model that reproduces the experimental results, and to calibrate the mechanical parameters of both joints type. After defining different artificial joints with controlled parameters, cylindrical samples (16 x 32 cm) containing two and eight planar discontinuities with rock bridges are printed and tested under uni-axial compression. This is a first attempt at an explicitly discontinuous physical model containing joints with controlled mechanical behaviour. The mechanical behavior of these samples highlights the influence of discontinuities in controlling the global behavior and resistance of rock masses. The results are then compared to a numerical modeling under 3EDC. Finally, scaling laws are applied to the previous results. The application of scale factors to the experimental results shows the possibility of representing natural rock mass and rock joints with artificial 3DP joints (SLS technique) up to a scale factor on metric dimensions of 1/25

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Henry, Alicia. "Compréhension des mécanismes de modification de surface d’élastomères non réticulés consécutifs à une exposition plasma et ses conséquences sur le comportement adhésif." Thesis, Mulhouse, 2015. http://www.theses.fr/2015MULH8352/document.

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Abstract:

Les traitements plasma sont devenus des moyens incontournables et puissants pour modifier les propriétés de surface de nombreux matériaux sans intervenir sur les propriétés massiques et ceci en étant respectueux de l’environnement. Si ces traitements ont été appliqués à de nombreuses reprises aux élastomères réticulés pour améliorer leurs propriétés d’adhérence, ils n’ont quasiment jamais été appliqués à des élastomères non réticulés. Les expositions plasma ont été réalisées à basse pression, en décharge radiofréquence dans un environnement d’air. Pour limiter la complexité de l’étude et pour obtenir une meilleure compréhension des mécanismes d’interaction plasma-surface, un SBR et un polybutadiène (BR) non chargés et non réticulés ont été utilisé comme élastomères modèles. Le rôle d’un d’antioxydant (6PPD) classiquement utilisé a également été étudié. L’influence de la configuration du réacteur plasma sur les modifications surface a été suivie par mouillabilité et spectroscopie XPS. La cartographie des espèces plasmagènes a été obtenue par spectroscopie d’émission optique.L’augmentation du caractère hydrophile des surfaces avec l’énergie du plasma jusqu’à un seuil énergétique a pu être mise en évidence. Au-delà les phénomènes d’ablation et de réticulation de surface deviennent prépondérants. Les modifications de surface et leur cinétique de réorganisation de surface des chaînes polymère dépendent essentiellement de la température, l’environnement est un paramètre secondaire. L’influence de ces modifications physico-chimiques de surface induite sur les propriétés de tack est clairement mise en évidence. L’augmentation du caractère hydrophile conduit à une augmentation importante des performances adhésives instantanées (temps courts de contact 100s) au contact du verre. Par contre, la réticulation superficielle consécutive à des expositions plasma trop énergétiques diminue de façon drastique l’autohésion, ie le contact entre deux surfaces élastomères traitées. Le rôle de l’antioxydant sur la recombinaison des radicaux macromoléculaires formés lors du traitement a été montré. Le succès de la mise en œuvre d’un traitement de surface par plasma repose sur le contrôle du seuil énergétique à ne pas dépasser de sorte à minimiser les phénomènes de réticulation superficielle
Plasma treatment has become a powerful candidate to modify surface properties without any change in bulk properties. It combines high chemical reactivity with low operational costs, in environmentally friendly processes. Plasma treatment has been intensively applied for surface modification of vulcanized rubbers. Almost no studies have been dedicated to plasma treatment of unvulcanized rubbers. The role of each additive during plasma exposure is poorly understood. It is also admitted that surface crosslinking occurs easily on rubber surfaces exposed to plasmas. This impacts the adhesive properties of the rubbers because it mimics chain interdiffusion. In this context, determining the key plasma parameters that have a significant effect on the surface properties is a prerequisite for further process control. To limit the complexity of the study, we concentrated our efforts on unvulcanized filler-free styrene butadiene rubber (SBR) and polybutadiene rubber (BR) which has been used for the first time as rubber models. The effect of three main parameters that directly impact the amount of energy and the nature of the excited species in the plasma phase (i.e. the RF source power, the exposure time and the distance between the rubber samples and the plasma) was analyzed. Optical Emission Spectroscopy was used to characterize the plasma phase. Surface modifications were investigated by wettability measurements and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Surface aging was investigated under ambiant and inert atmosphere at different temperatures and finally tack properties were measured and connected to surface properties determined with optical emission spectroscopy

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Raffin, Jérémy. "Effets d’un programme de marche « rapide » sur le système nerveux autonome chez le sujet âgé en EHPAD : Effet additif de la neurostimulation transcutanée du SNA." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSES056.

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Abstract:

L’activité physique représente un moyen efficace pour retarder le déclin des fonctions physiologiques associé au vieillissement. En outre, la baisse d’activité du système nerveux autonome liée à l’âge s’accompagne d’une augmentation du risque de décès et d’événements cardiovasculaires qui pourrait être prévenue par l’exercice régulier. Par ailleurs, un champ grandissant de la recherche scientifique s’intéresse depuis quelques années aux bienfaits thérapeutiques de la neurostimulation vagale non invasive dans le traitement de nombreuses pathologies telles que l’inflammation, la douleur, la dépression ou encore les troubles du rythme cardiaque. Il a été montré que la stimulation auriculaire transcutanée du nerf vague (NSVt) permettait de rééquilibrer la balance sympatho-vagale et pourrait donc constituer un complément efficace à l’activité physique pour le maintien des fonctions végétatives chez la personne âgée.Cette thèse s’intéresse aux effets chroniques et aigus de l’exercice aérobie et de la NSVt sur l’activité du système nerveux autonome du sujet âgé institutionnalisé. Elle s’inscrit dans le cadre de l’étude contrôlée et randomisée intitulée « Marche rapide en EHPAD » (ClinicalTrials.gov Identifiant: NCT03302923) menée au sein du laboratoire SNA-EPIS (Système Nerveux Autonome – Épidémiologie, Prévention, Ingénierie, Santé, directeur : Professeur Frédéric Roche) via la MutualitéFrançaise Loire Haute-Loire.La première partie de ce travail est un état de l’art construit en six chapitres. Les trois premiers présentent les bases de la physiologie du système nerveux autonome cardiovasculaire et son exploration par la mesure de la variabilité de la fréquence cardiaque et de la sensibilité baroréflexe. Les deux chapitres suivants dépeignent l’évolution du contrôle végétatif cardiaque au cours du vieillissement et les adaptations liées à l’exercice chronique et aigu. Enfin, un dernier volet porte sur les bénéfices de la neurostimulation vagale comme modalité de prise en charge d’une grande variété de pathologies, notamment cardio-végétatives.La seconde partie présente les résultats de plusieurs études menées au sein du projet « Marche rapide en EHPAD ». La première est une méta-analyse compilant les données des protocoles d’entrainement aérobie publiés chez le sujet de plus de 60 ans. Elle démontre un effet atténué de l’exercice avec une réponse fréquence-dépendante sur la variabilité de la fréquence cardiaque. Une deuxième étude porte sur l’effet aigu d’une séance de marche rapide associée à de la neurostimulationvagale sur la récupération cardio-végétative chez la personne âgée. Elle met en évidence une amélioration de la résilience autonomique sous l’effet de la neurostimulation du SNA. Une troisième étude explore les effets d’un programme de neuf mois en marche rapide, une fois et trois par semaine, chez le sujet institutionnalisé, et révèle un effet favorable de l’exercice régulier sur l’activité parasympathique et sur la fragmentation cardiaque (article en préparation). Cette étude corrobore lesrésultats d’un protocole similaire menée récemment chez des sujets apnéiques au sein du même laboratoire. Enfin, une étude ancillaire au protocole nous a également permis de modéliser les réponses fonctionnelles à l’entrainement et de déterminer chez le sujet âgé une durée journalière de 14 minutes de marche comme dose optimale pour l’amélioration des fonctions locomotrices et cardiorespiratoires évaluées par le test de marche de 6 minutes (Busso et al. article soumis).En conclusion, ce projet démontre que l’activité physique régulière s’avère bénéfique au maintien du contrôle cardiaque végétatif et des capacités fonctionnelles chez le sujet institutionnalisé de plus de 60 ans, et que son effet pourrait être potentialisé par la neurostimulation non invasive du nerf vague. Ces résultats ouvrent la voie à de futures études qui pourraient explorer les mécanismes à la base des observations mises en évidence par ces travaux
Physical activity constitutes an effective strategy to slow down the age related decline ofphysiological functions. The decrease of the autonomic nervous system activity that occurs with age isassociated with an increase of cardiovascular and mortality risks that could be prevented by regularphysical exercise. In the last few years, a growing field of the scientific research has been focusing onthe therapeutic benefits of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) as a non-drug treatment fornumerous pathologies such as inflammation, pain, depression, and cardiac rhythm disorders. It hasbeen demonstrated that tVNS could enhance the sympathovagal balance toward parasympatheticpredominance. Thus, such a device might constitute an interesting tool to potentiate the favourableeffects of physical exercise on the autonomic nervous system in aged people.The present work focuses on the effects of both physical exercise and transcutaneous vagus nervestimulation on the autonomic nervous system activity in old people. It belongs to a large randomizedclinical trial entitled “Brisk Walking in Nursing Home Residents” (ClinicalTrials.gov ID:NCT03302923) conducted by the Autonomic Nervous System Laboratory (Pr Frédéric Roche) withinthe nursing homes of the Mutualité Française Loire Haute-Loire, France.The first part of this manuscript depicts the scientific rational through six chapters. The first threeones describe the physiological basis of the cardiac autonomic nervous system and its explorationthrough the measure of heart rate variability and baroreflex sensitivity. The next two chapters presentthe evolution of the cardiac autonomic control during the ageing process and the physiologicaladaptations related with chronic and acute physical exercise. The last strand concerns the benefits ofvagus nerve stimulation as a treatment modality of various pathologies, including cardiovasculardisorders.The second part of this work illustrates the results of several investigations conducted within the“Brisk Walking” project. The first study is a meta-analysis gathering aerobic training protocolspublished in people aged 60 and over. It demonstrated a moderate effect of physical exercise with atraining frequency-response relationship on heart rate variability. A second study investigated theeffects of an acute brisk walking exercise associated with tVNS on the cardiac autonomic controlrecovery in the elderly. It demonstrated an enhancement of autonomic resilience through ANSstimulation (Raffin et al. submitted article). A third study explored the effects of a nine month briskwalking training practiced once or thrice a week in institutionalized people. It revealed a favourableeffect on parasympathetic control and on heart rate fragmentation in subjects trained thrice a week.Lastly, an ancillary study enabled us to model the functional responses to walking training and showedthat 14 minutes of brisk walking constitutes an optimal daily dose to enhance the cardiorespiratory andlocomotor functions assessed with the six minute walking test (Busso et al. submitted article).In conclusion, this project demonstrates that regular physical activity induces beneficial effects onthe cardiac autonomic control and functional capacity in institutionalized people aged 60 and over.These benefits might be potentiated by the use of transcutaneous vagus nerve stimulation. Futurestudies might explore the mechanisms underlying the observations highlighted in this work

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Muller, Pierre. "Fabrication additive de pièces multimatériaux." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918030.

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Abstract:

Les pièces multimatériaux à gradient fonctionnel (Functionally Graded Materials - FGM) sont des structures dont la composition et la microstructure du matériau changent graduellement à l'intérieur de la pièce. Cette distribution des matériaux permet de réaliser des gradients de propriétés au niveau mécanique, physique, chimique, etc. Les domaines d'application sont nombreux pour ces pièces, en particulier l'aérospatial et le biomédical mais également l'électronique, l'énergie nucléaire, la production d'outillage, le design, etc. L'utilisation des procédés innovants tels que les procédés de fabrication additive est indispensable pour la réalisation de pièces multimatériaux complexes. Bien que ces procédés aient les caractéristiques attendues pour la réalisation de pièces multimatériaux, on constate qu'aucune pièce fonctionnelle n'a encore été fabriquée à ce jour. Pour permettre la fabrication de pièces fonctionnelles, il est indispensable de proposer une méthodologie de fabrication complète permettant de passer de l'objet imaginé par le concepteur à la fabrication. Cette méthodologie doit comporter les étapes suivantes : description de la pièce à fabriquer, détermination d'une stratégie de fabrication adaptée et génération des instructions de fabrication. Parmi les étapes du processus de fabrication, celle de choix d'une stratégie de fabrication occupe une place importante. En effet, les caractéristiques de pièces - géométrie et répartition des matériaux - sont fortement dépendantes de la stratégie de fabrication choisie. Les travaux de thèse portent principalement sur les méthodes mises en place pour la détermination de trajectoires appropriées à la fabrication des pièces multimatériaux. Ces méthodes reposent sur la modélisation du procédé nécessaire à l'évaluation des stratégies et une optimisation du procédé permettant de diminuer les différences entre la répartition des matériaux souhaitée et celle fabriquée. Une des méthodes proposées permet d'obtenir automatiquement des trajectoires parfaitement adaptées aux pièces multimatériaux et repose sur la modélisation et l'optimisation du procédé. Ces travaux sont intégrés dans une méthodologie de fabrication de pièces multimatériaux. De plus, une maquette informatique a été développée pour mettre en avant les possibilités d'utilisation de cette méthodologie.

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Bresciani, Christophe. "Simulation numérique de l'hydratation et du développement des propriétés physiques et mécaniques d'une pâte de ciment afin de sélectionner de nouveaux ajouts minéraux." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005221.

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Abstract:

La volonté de préservation de l'environnement est de plus en plus présente dans nos sociétés. C'est la mise en place de la recherche de ce que l'on appelle le développement durable qui traduit cette volonté à tous les niveaux. Afin de s'inscrire dans cette démarche de développement durable, les autorités soumettent les industries à une pression sans cesse croissante afin de réduire les diverses pollutions qu'elles peuvent engendrer. Dans le cas de l'industrie cimentière, ce sont les émissions de CO2 et la consommation des matières premières qui sont essentiellement visées afin de réduire son impact sur l'environnement. Le développement des ciments avec ajouts minéraux, le plus souvent issus de procédés industriels, constitue une voie de réduction de la quantité de clinker contenue dans le ciment portland et donc de diminution des émissions. De tels ciments existent déjà et utilisent entre autre des laitiers de haut fourneau, fumées de silice ou cendres volantes. D'autre part, les ciments avec ajouts sont intéressants car ils possèdent aussi des propriétés spécifiques différentes du ciment Portland de type CEM I. C'est sur le dernier point des propriétés spécifiques des ciments avec ajouts associé à la pression croissante du développement durable que se fonde cette thèse. Notre travail vise à mettre au point une méthodologie de développement des ciments avec ajouts minéraux plus basée sur une approche numérique qu'expérimentale. Une telle méthodologie permettrait à l'industrie cimentière de développer de nouveaux produits tout en s'inscrivant dans le cadre du développement durable en valorisant des sous-produits d'autres industries. L'originalité de la présente méthodologie repose sur l'utilisation maximale d'outils informatiques et de la simulation en remplacement de l'expérimental qui constitue actuellement l'essentiel des études visant à développer de tels ciments. Ceci présente en effet comme intérêts majeurs une réduction des coûts et surtout des temps de développement des ciments qui peuvent durer des dizaines d'années notamment vis-à-vis des essais de durabilité. Le travail de thèse réalisé a tout d'abord consisté à donner une réalité fonctionnelle à la méthodologie qui se décompose en trois étapes successives de tests pour la sélection de la pertinence d'un sous-produit industriel en tant qu'ajout dans un ciment. Pour cela, trois logiciels ont été choisis : • CHESS, code de calcul géochimique, utilisé pour la première étape • VCCTL, code de génération de microstructure de pâte de ciment, utilisé pour la deuxième étape. • HYTEC, code de simulation de transport réactif, utilisé pour la troisième étape. Il a donc fallu adapter ces logiciels à leur utilisation dans le cadre de la méthodologie afin de pouvoir établir une synergie de fonctionnement entre eux. Cette adaptation nous a notamment conduit à une modification conséquente du code source du VCCTL afin de pouvoir étendre ses capacités à la prise en compte d'ajouts inconnus. Le travail s'est ensuite porté sur la validation pratique de la méthodologie en la confrontant à des résultats d'études expérimentales. Cette validation pratique s'est tout d'abord portée sur un CEM I puis sur des mélanges de ciment avec soit un laitier HF soit une cendre volante de lit fluidisé circulant (CVLFC). Les résultats obtenus confirment l'intérêt de l'approche en laissant toutefois entrevoir les limitations actuelles principalement dues aux outils informatiques.

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Faddoul, Farhoud. "Cinetique chimique de la combustion d'un propergol homogene double-base avec et sans additif." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2322.

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Abstract:

Les reactions chimiques preponderantes dans differentes zones sont determinees et conduisent a la formation d'un schema global. La stoechiometrie et les parametres cinetiques sont determines et introduits dans la resolution des equations des quantites transportables dans la zone reactive. Ils conduisent a la determination numerique de la vitesse de combustion normale de ce type de propergol. Evaluation numerique de l'action des additifs de plomb sur la combustion du propergol, a differentes pressions

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Chami, Zoubida. "Addition de radicaux aryles generes electrochimiquement sur les olefines." Paris 7, 1988. http://www.theses.fr/1988PA077031.

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Abstract:

Reaction d'electrosynthese des liaisons carbone-carbone: addition de radicaux aryles produits par electrochimie-reduction des derives aromatiques halogenes sur des doubles liaisons olefiniques. Etudes theorique et experimentale. Discussion de la regioselectivite des reactions

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Ksari-Habiles, Younal. "Magnétisme dans les fullerènes : contribution à l'étude de nouvelles phases magnétiques dérivées de l'intercalation des métaux de terres rares dans le réseau du C60." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10120.

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Abstract:

L'intercalation des metaux alcalins et alcalino-terreux dans la matrice cubique faces centrees du fullerene c#6#0 a mobilise jusqu'a present une part importante des efforts de recherche. Pas ou peu d'attention a ete portee en ce qui concerne l'intercalation des elements de la serie 4f, susceptible de conduire a la formation de nouveaux composes magnetiques ou supraconducteurs. Un modele thermodynamique simple supposant un transfert de charge complet entre la terre rare et le fullerene a permit de focaliser cette etude sur les composes hypothetiques eu#3c#6#0, sm#3c#6#0 et yb#3c#6#0. Ces nouvelles phases preparees par voie solide a 550c ont ete caracterisees par les techniques de diffraction des rayons x a tres haute resolution (utilisation du rayonnement synchrotron). L'originalite et la complexite de la structure repose sur l'existence d'une lacune interstitielle ordonnee a longue distance, responsable du doublement de la maille dans les trois directions cristallographiques. L'etude detaillee des proprietes magnetiques a revele la valence mixte de l'europium dans le cas des composes eu#3c#6#0 et eu#6c#6#0. L'hysteresis et la relaxation exponentielle de l'aimantation dans eu#3c#6#0 a ete attribuee a l'existence de petites particules magnetiques regulierement espacees constituees de deux ou trois atomes d'europium a peine. Le compose eu#6c#6#0 dont la structure repose sur l'occupation unitaire de tous les interstices d'un sous reseau cubique centre du c#6#0 se caracterise par des correlations ferromagnetiques au voisinage de 65 k.

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Nguyen, Than Son. "Influence de la nature du liant et de la température sur le transport des chlorures dans les matériaux cimentaires." Toulouse, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAT0025.

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Abstract:

Ce travail de recherche consiste à étudier l’influence de la température d’essai sur le transport des chlorures à travers un matériau cimentaire dans des ouvrages de stockage des déchets radioactifs ou dans des structures exposées à un milieu salin. Le coefficient de diffusion effectif, la pénétration et aussi les interactions physico-chimiques entre la matrice cimentaire et les chlorures sous l’effet de la température ont été étudiés. Les matériaux étudiés étaient des mortiers et des pâtes à base de CEM I et CEM V/A, ces matériaux ont été utilisé après 1 mois de cure pour les CEM I et 3 mois de cure pour les CEM V dans une salle humide (21 ± 2 °C, 90% humidité relative). Nous nous sommes intéressés à une plage de température d’essai variant de 5 à 80 ºC (5, 21, 35, 80 °C). L’influence de la température sur l’évolution de la microstructure a également été caractérisée et analysée quantitativement par microscopie électronique à balayage (MEB) et par diffraction des rayons X (DRX). Les résultats expérimentaux servent à la validation et au développement d’un module « température » dans le code de calcul MsDiff, qui est utilisé afin de prédire la diffusion des chlorures dans un matériau cimentaire. Ce code est basé sur une approche du transport ionique suivant la loi de conservation de la masse des espèces, en tenant compte des interactions
The objective of this work is to document the effect of the temperature on the chloride diffusion through cement-based materials. The chloride diffusion coefficient, the penetration profiles and the chloride interactions with the solid phase were highlighted. The materials were CEM I and CEM V/A mortars and pastes. They were cured in wet room (21 ± 2 °C, 90% relative humidity) for 1 month in the case of CEM I and 3 months in the case of CEM V before the experiments started. The temperature levels were 5, 21, 35 and 80 ºC. In addition, microstructure analyses were carried on using X-rays diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques. The experimental results were then used to continue to develop the numerical code, MsDiff, developed in our research group. A good agreement between the numerical concentration profiles and the experimental ones was found

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Alnajjar, Michella. "Corrosion properties of 17-4 PH martensitic stainless steel obtained by additive manufacturing." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEM035.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur la corrosion de l'acier inoxydable à durcissement structural 17-4 PH élaboré par fabrication additive par fusion sélective laser (SLM).Nous avons montré que la microstructure de l'acier 17-4 PH fabriqué par SLM est ferritique, contrairement à l'acier corroyé qui a une microstructure martensitique typique. Ceci résulte des vitesses de refroidissement et de chauffage très élevées (105-106 K/s) qui empêchent la formation de l'austénite et conduisent à une rétention complète de ferrite δ issue de la solidification.Nous avons mené une étude comparative de corrosion électrochimique à l'aide de courbes de polarisation anodiques dans des solutions chlorurées acides. Le matériau SLM présente une meilleure résistance à la corrosion généralisée que le matériau corroyé. Ce résultat est lié à l'absence d'inclusions MnS dans le matériau SLM. Au contraire, dans le matériau corroyé, la dissolution des inclusions MnS conduit à une redéposition d'espèces riches en soufre sur toute la surface, ce qui déstabilise le film passif.Nous avons également mené une étude de la fragilisation par l'hydrogène. Cette étude a montré une sensibilité plus forte du matériau SLM, qui peut s'expliquer par la différence de microstructure, en particulier la taille grains. Le matériau SLM, ferritique, présente une fissuration sous-critique transgranulaire, dont l'initiation est pilotée par le niveau de contrainte et la quantité d'hydrogène introduite dans le matériau. Au contraire, dans l'acier corroyé, martensitique, la fissuration sous-critique suit les anciens joints austénitiques. On montre par ailleurs que son initiation nécessite un minium de déformation plastique
This PhD thesis focuses on the corrosion properties of 17-4 PH precipitation hardenable stainless steel obtained by additive manufacturing, specifically by Selective Laser Melting (SLM).It was shown that the microstructure of 17-4 PH steel fabricated by SLM was ferritic, in contrast to the typical martensitic microstructure of wrought 17-4 PH steel. This was correlated to the high cooling and heating rates (105-106 K/s) experienced during SLM that suppressed the δ ferrite to austenite transformation and retained the δ ferrite until the end of fabrication.A comparative electrochemical study was conducted on both steels. It was found that the SLM-ed steel had superior general corrosion resistance than the wrought steel. This was attributed to the absence of MnS inclusions in the SLM-ed steel. In contrast, in the wrought material, the dissolution of the MnS inclusions resulted in the redeposition of sulphur-rich species all over the surface, which contributed to the destabilization of the passive film.A hydrogen embrittlement study was also conducted. It was found that the SLM-ed ferritic steel was more susceptible to hydrogen embrittlement than the wrought martensitic steel. The difference in microstructure, specifically the grain size, played a major role in this difference in behavior. In the SLM-ed ferritic steel subcritical cracking was transgranular and its initation was governed by the stress level and the amount of hydrogen introduced into the material. On the other hand, in the wrought martensitic steel, subcritical cracking was along the prior austenitic grain boundaries and it was shown that its initiation required at least a small amount of plastic deformation

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Faure, Herlet Nathalie. "Nouveaux matériaux laser dopés néodyme adaptés au pompage par diodes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10148.

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La recherche de nouveaux materiaux laser dopes neodyme particulierement bien adaptes au pompage par diode s'est effectuee en plusieurs etapes. Tout d'abord, les caracteristiques physiques et spectroscopiques des materiaux potentiellement interessants pour le pompage par diodes ont ete definies: large bande d'absorption vers 800nm et fluorescence intense a 1060nm. Pour des applications microlaser, l'absorption doit de plus etre intense et la bande de fluorescence, etroite. Enfin les matrices doivent presenter une fusion congruente et une cristallogenese relativement aisee. Apres une etude bibliographique sur les materiaux laser elabores depuis les annees 1970, 75 candidats susceptibles de reunir les criteres definis precedemment ont ete retenus. Les etapes de preparation sous forme polycristalline, puis sous forme de monocristaux par tirage a l'aide des techniques de fusion de zone laser et czochalski ont alors permis d'effectuer une selection: seules 21 matrices dopees neodyme ont pu etre obtenues sous forme monocristalline et ont alors fait l'objet d'une caracterisation spectroscopique et laser. La position et la largeur des bandes d'absorption vers 800nm, et de fluorescence vers 1060nm, ont ete plus particulierement etudiees. Les sections efficaces d'absorption et d'emission, ainsi que la duree de vie du niveau emetteur laser du neodyme ont egalement ete mesurees. A l'issue de la caracterisation laser en pompage longitudinal par diode (mesure de seuils et de rendements laser), les scheelites cawo#4, nagd(wo#4)#2, l'orthosilicate y#2sio#5 et les fluoroapatites sr#5(po#4)#3f et ca#5(po#4)#3f semblent les matrices les mieux adaptees au pompage par diode

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Vallée, Daniel. "Mechanical and chemical characterization of the heterogeneous microstructure of green concrete with mineral additions." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30191/30191.pdf.

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Abstract:

La compréhension des propriétés mécaniques de la microstructure des bétons verts est l'un des principaux intérêts de recherche dans l'industrie du ciment et du béton. Ce rapport traite de l'étude de pâtes de ciment ordinaire et d'une pâte de ciment avec ajout de laitier en couplant un à un les réponses chimiques et mécaniques mesurées à l'échelle nanoscopique. Les techniques expérimentales utilisées sont la technique de la nanoindentation ainsi que l'analyse chimique quantitative par microscopie électronique à balayage couplée à un détecteur de rayons X à dispersion d'énergie (MEB-EDS). L'analyse mécanique comprend la mesure d'un coe_cient de relaxation basé sur un approfondissement de la théorie existante de la technique de la nanoindentation. Les résultats comportent une étude déterministe basée sur la chimie, une méthode permettant de déterminer la nature d'une surface indentée à partir des rapports des éléments atomiques mesurés à l'aide du MEB-EDS à cet endroit, et permettant de la lier directement la réponse mecanique mesurée à l'aide de la technique de la nanoindentation. Une étude statistique basée sur l'estimation du maximum de vraisemblance est aussi réalis ée pour déterminer les réponses mécaniques et chimiques des di_érentes phases présentes. On trouve que la majorité des microvolumes d'interaction des expérimentations mécaniques et chimiques est composée de plusieurs phases. Il a également été possible de déterminer les réponses mécaniques du monosulfoalumite et de l'hydrotalcite combiné à du C_S_H, des produits d'hydratation importants de la pâte de ciment avec ajout de laitier.
One of the main interests of the cement and concrete industries is to better understand the mechanical properties of green concrete systems. This report provides a nano-investigation approach with a one-to-one coupling of the mechanical and chemical responses of ordinary cement pastes and a cement paste with an addition of blast furnace slag. This is achieved by using the technique of nanoindentation and a quantitative investigation of the chemistry by using the scanning electron microscopy coupled with the energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The mechanical analysis includes the measurement of a relaxation coe_cient, an extension of the already known theory of the nanoindentation technique. The results are implemented with a deterministic analysis of the chemistry, a method allowing the determination of the nature of an indented area from the atomic ratios measured by using the SEM-EDS on this spot, and which can be directly linked to the mechanical responses measured by the nanoindentation tests. A statistical analysis based on the maximum likelihood estimation is also performed in order to identify the mechanical responses of the di_erent chemical phases present. It is found that the most of the microvolumes probed by the mechanical and chemical investigation are heterogeneous composites with intermixing. We could also determine the mechanical properties of monosulfoalumite and hydrotalcite combined with C_S_H, important hydration products of cements with slag additions.

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Jacquier, Vincent. "Étude de l'insertion d’une interface de compatibilité multi-matériaux pour le revêtement par projection laser combinant des métaux immiscibles." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0136.

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Abstract:

La fabrication additive multi-métallique par projection laser offre de nouvelles opportunités pour la création de composants de haute performance combinant des métaux aux propriétés différentes. Des obstacles limitent cependant la liberté de fabrication, comme l'existence d'incompatibilités entre certains couples de métaux, telles que l'apparition de phases intermétalliques fragiles ou encore la surchauffe des métaux moins réfractaires. Le contrôle du procédé est de plus rendu complexe en raison des nombreux phénomènes en jeu et des variations de la composition au cours de la fabrication. Dans ce travail, des revêtements combinant des métaux incompatibles ont été réalisés par projection laser, grâce à l'utilisation de métaux intermédiaires choisis à l'aide de la thermodynamique des phases à l'équilibre. L'analyse de premières fabrications a permis de révéler l'importance du taux de refusion du bain avec la sous-couche, qui permet de générer un gradient de composition et d'éviter l'apparition de défauts à l'interface entre deux métaux dissimilaires. Un revêtement de W sur Cu, d'intérêt pour la réalisation de dissipateurs thermiques en environnement extrême, a finalement pu être obtenu grâce à l'insertion d'une succession de métaux miscibles entre les deux, ainsi que de gradients de composition à travers les couches. Ces gradients ont notamment permis l'augmentation progressive des températures des bains de fusion du Cu jusqu'au W. Des outils théoriques ont été développés et utilisés pour mieux comprendre l'impact des paramètres et l'évolution de phénomènes clés durant ces fabrications multi-matériaux complexes. Un modèle de simulation numérique à l'échelle du bain de fusion a notamment été construit, prenant en compte les phénomènes de conduction, de déformation et de dynamique du liquide, de vaporisation, ainsi que de mélange des éléments. Les analyses expérimentales et théoriques des différents dépôts ont permis de mettre en lumière l'importance de la température de fusion du bain et de la puissance sur la présence de particules réfractaires infondues, l'influence de la vitesse de balayage sur la dissolution des particules, et l'évolution de la vaporisation préférentielle d'éléments peu réfractaires pour des mélanges entre métaux dissimilaires. Ce travail contribue globalement à la construction d'une méthodologie générale pour la conception, la réalisation et l'analyse de fabrication additive multi-matériaux combinant des métaux dissimilaires
Multi-metal additive manufacturing by laser projection offers new opportunities for the creation of high performance components combining metals with different properties. However, several obstacles limit the freedom of manufacturing, such as the existence of incompatibilities between certain metal pairs, like the formation of brittle intermetallic phases or the overheating of less refractory metals. The control of the process is moreover made complex in view of the numerous phenomena involved and the variations of the composition during the manufacturing process. In this work, coatings combining incompatible metals have been produced by laser projection, thanks to the use of intermediate metals chosen with the help of equilibrium phase thermodynamics. The analysis of early fabrications revealed the importance of the remelting ratio of the melt pool with the underlayer, which allows to generate a composition gradient and avoid the occurrence of defects at the interface between two dissimilar metals. A coating of W on Cu, of interest for the realization of heat sinks in extreme environments, has been achieved through the integration of a succession of miscible metals between the two, as well as composition gradients across the layers. These gradients allowed the progressive increase of the melt pool temperatures from Cu to W. Theoretical tools have been developed and used to better understand the impact of parameters and the evolution of key phenomena during these complex multi-material fabrications. In particular, a numerical simulation model at the melt pool scale has been built, taking into account conduction, deformation and dynamics of the liquid, vaporization, as well as mixing of the elements. The experimental and theoretical analyses of the different deposits highlighted the importance of the melt pool temperature and power on the presence of unmelted refractory particles, the influence of the scanning speed on the dissolution of the particles, and the evolution of the vaporization of less refractory elements when mixing dissimilar metals. Overall, this work contributes to the development of a general methodology for the design, implementation and analysis of multi-material additive manufacturing combining dissimilar metals

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Pavlov, Mikhail. "Application des dispositifs de diagnostic optique multi-spectraux dans les procédés de fabrication additive : fusion sélective par laser et projection laser coaxiale." Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2011. http://www.theses.fr/2011ENISE007.

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Abstract:

Le manuscrit comporte 4 chapitres comprenant une introduction générale présentant les diagnostics optiques et les concepts utilisés, suivi d’un chapitre sur l’application de ces technique au procédé de fusion sélective par laser et deux chapitres sur une processus de projection de poudres. Le chapitre 1 est une introduction aux diagnostics optiques ayant pour objet de mesurer la température d’un milieu « sans contact ». L’importance du choix de la bande spectrale en fonction de la température est également soulignée. Le chapitre 2 concerne l’étude le procédé de fusion sélective par laser. Une première partie concerne la description de la machine de frittage utilisée. Sur cette machine différents éléments optiques ont été ajoutées permettant une visualisation à la fois latérale du champ entourant le bain liquide, mais également coaxiale avec faisceau laser. Le chapitre 3 porte sur l’étude du procédé de projection de poudres de acier et carbure de titane. Ce chapitre débute par une partie bibliographique. Les dispositifs expérimentaux sont une caméra thermique (bande 3-5 microns), un pyromètre multi-longueurs d’onde (1-1. 27 microns). L’effet des différents paramètres opératoires sur les profils de température (vraie et de brillance) est ensuite examiné en détails. Le quatrième chapitre concerne l’étude du rechargement d’un substrat de TA6V avec de la poudre de même composition. Une caméra thermique (3-5 microns) calibrée à l’aide d’un corps noir permettait d’obtenir les champs de température
The manuscript contains four chapters including a general introduction presenting the optical diagnostics, followed by a chapter on the application of the selective laser melting and two chapters on a process of laser cladding. Chapter 1 is an introduction to optical diagnostics tools designed to measure the temperature of an object without physical contact. The importance of the choice of the spectral band as a function of temperature is also highlighted. Chapter 2 describes the study the process of selective laser melting. The first part concerns the description of the selective laser melting machine used. On this machine various optical elements have been added for visualization of powder layering process and the molten pool coaxially with the laser beam. Chapter 3 describes the study of laser cladding of titanium carbide and steel powders. This chapter begins with a bibliographical part. Thermal imaging camera (3-5 micron band) and a multi-wavelength pyrometer (1-1. 27 microns) were applied to monitor the zone of laser action. The effects of various operating parameters on the temperature profiles (true and brightness) were examined in detail. The fourth chapter describes the laser cladding on a substrate TA6V with powder of the same composition. A thermal imaging camera (3-5 microns) was applied to obtain the temperature distributions in the laser action zone

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Parrot, Jérôme. "W.A.M, Wire Additive Manufacturing : champs des possibles et utilisation raisonnée." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0047/document.

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Abstract:

Dans la Fabrication Additive (FA), les objets en trois dimensions sont créés couche par couche en joignant chaque couche à la précédente. Pour les pièces métalliques, il existe trois méthodes principales : le lit de poudre, le dépôt de poudre et le dépôt de fil. Ce dernier utilise de manière optimale le matériau contrairement aux autres procédés, ce qui le rend très intéressant industriellement. En effet, avec la poudre, le rapport entre la poudre utilisée et la poudre fondue n’est pas égal à un, en opposition à l’utilisation de fil. Afin de garantir la bonne fusion du métal, plusieurs méthodes existent déjà, notamment l’utilisation de lasers ou d’arcs électriques. Ce manuscrit présente une nouvelle approche de dépôt de fil utilisant l’énergie inductive pour les applications de fabrication additive (WIAM). Cette approche ne fait pas appel à un stockage du matériau fondu. Au lieu de cela, la pointe d’un fil métallique est fondue par un système de chauffage par induction. L’énergie inductive est également utilisée pour obtenir un gradient thermique optimal entre l’extrémité du fil et le substrat ou la couche précédente. Les travaux de thèse concernent le développement de cette approche par un modèle numérique et sa validation expérimentale. Il est montré que le système de chauffage par induction est capable de faire fondre la pointe du fil et de chauffer le substrat pour créer un dépôt approprié. La microstructure après dépôt de fabrication additive pour un matériau en acier inoxydable a été étudiée. Ces résultats ont été comparés avec la méthode WAM. On montre que le système de chauffage par induction donne une microstructure à très faible porosité et une microstructure sans changement soudain de composition. Ces résultats préliminaires indiquent que la fabrication additive par fil métallique avec induction (WIAM) est susceptible de constituer un processus approprié pour la FA, mais qu’elle doit encore être développée
In Additive Manufacturing (AM), three dimensionalobjects are built layer by layer by joining each layer to the previous one. For metal parts, there are three main methods: powder bed, powder depositionand wire deposition. This latter makes optimal use of the material in contrast to other processes, which makes it very interesting industrially. Indeed, with powder,the ratio between powder used and powder meltedis not equal to one, in opposition of the use of wire. In order to ensure the proper melting of the metal, several methods already exist, including the use of lasers or electric arc. This manuscript presents a novel approach of wire deposition using inductive energy for additive manufacturing applications (WIAM). This approach does not make use of a storage of the molten material. Instead, the tip of a metal wire is melted by an induction heating system. Inductive energy is also used to obtain an optimal thermal gradient between the tip of the wire and the substrate or previous layer. Thesis work concerns the development of this approach by a numerical model, and its experimental validation. It shows that the induction heating system is able to melt the tip of the wire and heat the substrate to create suitable deposition. The microstructure of additive manufacturing stainless steel has been studied. These results have been compared with WAM method. It is shown that the induction heating system gives a microstructure with very low porosities and a microstructure without a sudden change of composition. These preliminary results indicate that Wire Induction Additive Manufacturing (WIAM) is likely to a suitable process for AM but it still needs to be developed

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Charvat, Ales. "Etude, réalisation et caractérisation d'un spectromètre d'absorption intracavité à l'aide d'un laser Ti:Saphir." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10223.

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Abstract:

Les mesures precises de faibles absorptions dues a des molecules en phase gazeuse requierent une technique qui soit a la fois de haute sensibilite et quantitative. La technique de l'absorption intracavite laser (iclas) repond bien a ce double besoin. Notre travail a ete consacree a l'etude, la realisation et la caracterisation d'un spectrometre iclas a l'aide d'un laser ti:saphir pompe par un laser a argon. Pour cela nous avons modelise et compare des structures de cavites en z a astigmatisme compense, lineaire et en anneau a l'aide des matrices abcd. Nous avons entrepris ensuite l'etude de la dynamique spectro-temporelle de tels lasers et etudie les limitations de la sensibilite. Ces etudes ont montre que la longueur equivalente d'absorption de notre spectrometre est de l'ordre de 30 000 km ce qui est proche de la sensibilite limite due a l'emission spontanee. D'autre part les etudes theoriques et experimentales du regime transitoire des oscillations de relaxation ont confirme que l'absorption intracavite evolue lineairement en fonction du temps de generation durant cette periode. Du fait d'un temps d'etablissement important, la notion de temps de generation effectif a du etre introduite. Nous avons egalement evalue l'influence sur le fonctionnement du laser des gradients d'indice dans le cristal, gradients qui sont dus soit au pompage longitudinal (lentille thermique), soit a l'effet kerr (blocage des modes). L'etude des etats de polarisation de la lumiere nous a permis de degager une conclusion importante: la birefringence du cristal reduit la sensibilite du spectrometre iclas en provoquant d'importantes modulations spectrales et en empechant le fonctionnement unidirectionnel dans un laser en anneau. Pour s'en affranchir nous avons utilise un cristal dont l'axe optique est parallele au faisceau laser. Notre spectrometre a deja permis d'obtenir de nombreux spectres moleculaires en cellule (chd#3, n#2o, co#2) et en jet supersonique (ch#4, no#2)

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Picard, Loïc. "Mise au point d'additifs siliciés pour l'adhérisation d'élastomères silicone sur supports métalliques." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0114.

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Abstract:

L’objectif de ces travaux de thèse était de développer un primaire d’adhésion stable, permettant l’adhérisation de tous types d’élastomères silicone sur une grande majorité de surfaces métalliques, et ce de façon reproductible. Dans un premier temps, une étude bibliographique détaillée des différentes formulations de primaire à base de silanes utilisées pour l’adhésion de tous types d’élastomères silicone (EVC, EVF et LSR) a été effectuée. Pour compléter la compréhension du système métal/primaire d’adhésion/élastomère silicone étudié, trois formulations de primaire, dont une formulation « maison », et trois élastomères silicone ont été analysés et leurs compositions, ainsi que leurs propriétés en adhésion, ont été déterminées. La caractérisation de différentes résines silicone composant la formulation « maison » de primaire a également été effectuée. Cette dernière a ensuite été optimisée en synthétisant de nouvelles résines silicone, en ajustant les taux de chaque composant et en changeant le type de catalyseur. Dans un second temps, la caractérisation physico-chimique des primaires d’adhésion enduits sur la surface d’un métal (aluminium) a été effectuée. La topologie des films de primaire (épaisseur, rugosité et uniformité) et leurs propriétés de mouillage ont été déterminées. Ces résultats ont été complétés par la caractérisation des faciès de rupture des pièces composites métal/primaire/élastomère silicone. À la suite de ces différentes analyses complémentaires, le paramètre gouvernant la sélectivité d’un primaire d’adhésion pour un grade d’EVC a été isolé. Une courbe modèle permettant la formulation d’un primaire polyvalent a été proposée et validée par la formulation d’un primaire d’adhésion pouvant adhérer les différents grades d’EVC sélectionnés pour cette étude
This PhD work aimed at developing a stable primer of adhesion, allowing the bonding of all types of silicone elastomers onto a vast majority of metallic surfaces, in a reproducible way. In a first approach, a detailed bibliographic study was performed on the different primer based-silane formulations used for the adhesion of any types of silicone elastomers (HCR, RTV and LSR). To better understand the metal/primer/silicone elastomer system, three primer formulations, including a homemade formulation, and three silicone elastomers were analyzed and their compositions, and adhesive properties, were determined. The characterization of different silicone resins entering in the composition of the homemade primer formulation was also carried out. The latter was optimized by synthetizing new silicone resins, by adjusting the content of each component and by changing the type of catalyst. In a second step, the characterization of the physical chemistry of the primer formulations coated on a metal surface (aluminum) was performed. The topology of the primer films (thickness, roughness and uniformity) and their wettability were determined. These information were completed by the characterization of fracture profiles of the composite part metal/primer/silicone elastomer. Following these additional analyses, the parameter governing the selectivity of a primer formulation for a grade of HCR was isolated and a model curve for the formulation of a polyvalent primer was proposed. This curve was validated by the formulation of a primer which can bond the different grades of HCR selected for this study

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Ponche, Rémi. "Conception pour la fabrication additive : application à la projection de poudres." Phd thesis, Ecole centrale de Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDN0017.

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Abstract:

Ne nécessitant pas d’outillage dédié ni de brut de matière, les procédés additifs apportent de nouvelles perspectives quant au triptyque Produit-Process-Matériau. D’un autre côté, comme tous les autres procédés, ils ont leurs propres spécificités et contraintes liées aux phénomènes physiques mis en jeu au cours du processus de fabrication. Tirer profit de la rupture techno logique que représente la fabrication additive implique donc de concevoir les produits autrement. Ce travail de thèse consiste en l'élaboration d'une méthodologie de conception orientée fabrication additive. Organisée en quatre étapes, la méthode permet, à partir du cahier des charges fonctionnel et des caractéristiques duprocédé de fabrication utilisé, de définir une géométrie de pièce optimisée, à la fois, vis-à-vis des objectifs fonctionnels et des contraintes de fabricabilité. Un domaine de conception est, dans un premier temps, établie à partir des entités fonctionnelles et d'un choix d'orientations de fabrication. La topologie générale du produit y est alors optimisée vis à vis des critères globaux issus des spécifications fonctionnelles et des règles métier globales. La géométrie locale est ensuite définie à partir d'un choix de trajectoires de fabrication et de la simulation du processus de fabrication. Enfin, chaque choix lié à la stratégie de fabrication débouchant sur une géométrie de pièce différente, la dernière étape consiste à identifier celle répondant le mieux aux spécifications attendues. La méthodologie a l’avantage d’être générique dans sa structure et peut être utilisée pour les différents procédés employés pour la fabrication directe. Les contraintes de fabrications sont cependant spécifiques à chaque procédé car liés aux phénomènes physiques mis en jeu au cours des processus de fabrication. Dans le cadre de nos travaux de thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à la technologie de fabrication par projection de poudres. Ainsi, un modèle du processus de fabrication a été mis en place. Il permet d’évaluer et d’optimiser les stratégies de fabrication vis-à-vis des besoins fonctionnels, en permettant de prédire la géométrie finale des pièces, et des contraintes procédés enpermettant de prédire les variations de paramètres de fabrication. Ce modèle a été particulièrement mis à profit au cours de nos travaux pour alimenter la méthode d'optimisation de trajectoires, par ailleurs proposée, pour la fabrication de pièces à parois minces
Manufacturers are constantly encountering tough international competition. In order to stay competitive they have to developed new products with time and cost constraints always more significant. In this context, as a ‘tool-less’ and digital approach to manufacture, additive manufacturing presents companies with a wide and expanding range of technical and economic benefits. However, the additive manufacturing processes, as the others, have also their own characteristics and limits. Finally, to take advantages of the technological breakthrough which is additive manufacturing, a new way of designing products is needed. This work deals with the development of a new methodology of design for additive manufacturing. Subdivided in four main steps, the proposed method allows from functional specifications and manufacturing process characteristics to define an optimised part geometry regarding both the functional objectives and the manufacturing constraints. In the first step, manufacturing orientations are chosen from the functional entities and allow to propose a design area. The general topology of the part is then optimised in this area regarding the functional specifications and the global manufacturing constraints. In the third step, the accurate part geometry is generated from a choice of manufacturing trajectories and thanks to the manufacturing process simulation. The fourth and last step is to determine and compare each other the different geometries corresponding to all the possible choices of manufacturing strategy. At the end, the best suitable is selected. The proposed method structure is generic and can be applied to all the additive manufacturing processes. However, the physical phenomena involved during the manufacturing processes are different for each one; the manufacturing constraints can be thus also different. This work deals more specifically with the laser claddingtechnology. Indeed, a physical model of this process has been proposed. It allows to estimate and optimise the manufacturing strategies regarding the functional needs and the manufacturing constraints. This model has been particularly used in the optimisation method of manufacturing paths which has also been developed in this work to manufacture thin wall metal parts

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Dujarrier, Alexis. "Effet de la micrοstructure οbtenue par fabricatiοn additive sur le vieillissement sοus irradiatiοn d'alliages ΝΙ-20CR." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMC231.

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Abstract:

La fabrication additive (FA) des métaux est une technologie de pointe qui permet une mise en œuvre rapide et l’optimisation de la conception de pièces complexes. Elle est désormais utilisée dans de nombreux secteurs industriels, dont le nucléaire. L’un des processus de fabrication les plus courants est la fusion laser sur lit de poudre, qui est à l’origine d’une microstructure particulière qui pourrait influer sur la réponse du matériau à l’irradiation. L’objectif de ce travail de thèse a donc été d’étudier l’effet de l’irradiation aux ions lourds sur la microstructure du Ni-20Cr FA par Microscopie Électronique en Transmission (MET), ainsi que son impact sur ses propriétés mécaniques, afin de déterminer si l’usage de la FA pourrait s’appliquer au domaine nucléaire. Pour cela, trois stratégies de fabrication additive ainsi que l’effet d’un recuit ont été étudiés et ont été comparés à un matériau de référence. Différentes expériences d’irradiation aux ions lourds ont été réalisées, sur des échantillons massifs mais aussi sur des lames minces observées par MET in situ. Les expériences in situ permettent notamment de mesurer la cinétique de croissance des défauts à faible dose et de suivre l’évolution de certaines caractéristiques. Il est ainsi mis en évidence que dans tous les échantillons, l’irradiation induit la formation de boucles de Frank et de boucles parfaites. La stratégie de fabrication n’a pas d’influence sur l’évolution microstructurale des échantillons FA. Cependant, les cellules dendritiques, caractéristiques de la FA, sont dissoutes par irradiation. De plus, une densité plus faible de boucles de dislocation est mesurée dans le cas des échantillons FA que pour les échantillons recuits et de référence, qui présentent eux une évolution similaire. Cela est expliqué par une densité de puits de défauts plus importante dans le matériau FA brut. L’évolution microstructurale observée est reliée aux propriétés mécaniques, qui sont mesurées par compression micro-pilier. Il est démontré que les matériaux recuits et de référence voient leur cission critique résolue augmenter à cause de la création des boucles de dislocation, alors que le matériau FA voit une diminution suite à la dissolution des cellules de dislocation, plus important que la composante durcissante. Ces évolutions sont confirmées par l’application du modèle de durcissement par barrières dispersées
Additive Manufacturing (AM) of metals is an advanced technology that enables rapid implementation and design optimization of complex parts. It is now used in many industrial sectors, including nuclear. One of the most common processes in AM is Laser Powder Bed Fusion, which results in a particular microstructure that could influence the material's response to irradiation. The objective of this thesis was to study the effect of heavy ion irradiation on the microstructure of AM Ni-20Cr using Transmission Electron Microscopy (TEM), as well as its impact on its mechanical properties, to determine whether AM could be used for nuclear applications. For this purpose, three additive manufacturing strategies and the effect of annealing were studied and compared to a reference material. Various heavy ion irradiation experiments were conducted, on bulk samples as well as on thin foils observed via in situ TEM. In situ experiments allow measuring the defect growth kinetics at low doses and tracking the evolution of certain characteristics.It is thus demonstrated that in all samples, irradiation induces the formation of Frank loops and perfect loops. The manufacturing strategy does not influence the microstructure evolution of AM samples. However, the dendritic cells, characteristic of AM, are dissolved under irradiation. Additionally, a lower density of dislocation loops is measured in the AM samples compared to the annealed and reference samples that show a similar evolution. This is explained by a higher density of defect sinks in the as built AM material. The observed microstructural evolution is linked to the mechanical properties, which are measured by micropillar compression. It is shown that the annealed and reference materials experience an increase in their critical resolved shear stress due to the creation of dislocation loops, whereas the AM material show a decrease due to the dissolution of dislocation cells, superior to the hardening component. These changes are confirmed by the application of the dispersed barrier-hardening model

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Lavastre, Eric. "Déclenchement des microlasers solides émettant à 1,55 µm par un dispositif à semiconducteur." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10173.

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Abstract:

Les microlasers emettant a 1,55 m sont des lasers solides de faible volume (<1 mm#3) a base de verre : er, yb dont les miroirs de la cavite sont directement deposes sur le milieu a gain. En introduisant un modulateur dans la cavite, il est possible de declencher le laser afin d'obtenir des impulsions de puissance crete elevee donc exploitables pour des applications telles que la telemetrie. L'objet de cette these est d'utiliser un dispositif a semiconducteur comme modulateur. De par leurs proprietes optiques et electriques, les semiconducteurs presentent un fort potentiel pour le declenchement passif et le declenchement actif. Les structures etudiees sont des couches epaisses et des structures a puits quantiques constituees d'in#xga#1##x##yal#yas epitaxiees sur un substrat d'inp. En declenchement passif dans une configuration microlaser, les meilleurs resultats ont ete obtenus avec une couche epaisse de 80 nm d'in#0#,#4#8ga#0#,#5#2as. Les energies et les puissances cretes par impulsion sont respectivement de 2 j et 2w avec un substrat d'inp semi-isolant et, 25 nj et 5w avec un substrat d'inp non dope. Ces differences dans les performances sont dues a des effets non-lineaires associes au substrat d'inp semi-isolant qui elargissent les impulsions. En declenchement actif, les premiers essais en cavite externe ont montre qu'il est possible de moduler l'emission laser en appliquant des creneaux de tension inferieurs a 20v pendant 1 s aux bornes d'une diode p. I. N dont la region intrinseque se compose de 10 puits quantiques d'in#0#,#5#3ga#0#,#4#7as dans des barrieres d'in#0#,#5#2al#0#,#4#8as. Afin d'optimiser l'effet du champ electrique, une structure mesa et une passivation ont ete realisees.

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Rosell-Laclau, Eliette. "Addition d'éléments de transition dans les alliages Al-Ni précurseurs des catalyseurs de nickel de Ranay." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0071.

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Abstract:

Cette etude concerne l'influence d'elements d'addition (titane, fer et chrome) dans les alliages precurseurs al-ni, des catalyseurs de nickel de raney. Deux aspects principaux ont ete developpes lors de ce travail. La premiere partie traite de l'effet du dopant sur la reactivite des phases al#3ni et al#3ni#2 vis-a-vis de l'extraction d'aluminium par attaque alcaline. L'attaque de al#3ni par propagation d'un front plan, a permis de mettre en evidence un processus d'attaque identique que ce soit sans dopant ou en presence de titane ou de chrome. Une energie d'activation de 60 kj/mol a ete determinee pour ce phenomene. Par contre, la presence de fer semble modifier ce processus d'extraction, puisqu'il apparait deux regimes d'attaque differents, a basse et a haute temperature. Dans une deuxieme partie, la localisation du dopant a differentes etapes de la vie du catalyseur a ete etudiee. Pour cela, les compositions d'alliages eutectiques modeles ont ete optimisees. Les catalyseurs issus de ces alliages ont par la suite, ete testes dans une reaction d'hydrogenation. Le mecanisme d'extraction du dopant a ainsi ete mis en evidence. Le dopant, quelle que soit sa localisation initiale, s'extrait simultanement a l'aluminium, puis apres passage en solution, se redepose sous forme oxydee, sur la cristallite de nickel. Ce travail sur des alliages modeles a egalement conduit a une determination experimentale du systeme al-ni-cr du cote aluminium. En particulier, une transformation eutectique ternaire et deux phases ternaires ont ete mises en evidence. Ces investigations ont permis de proposer la premiere ebauche de la projection de la surface liquidus de la sous-section al-cr-alni

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Tomey, Lopez Estanislao Pablo. "Contribution à l'étude des propriétés structurales et magnétiques des composés intermétalliques de terre rare RFe10,5Mo1,5 : effets des éléments interstitiels H, C et N." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10245.

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Abstract:

La stabilisation de la structure cristalline thmn#1#2 dans les alliages r(fe-m')#1#2 exige une reduction de la densite d'electrons de valence par rapport a celle apportee par 12 atomes de fer. Ceci est fait en substituant le fer par le molybdene. L'insertion des atomes interstitiels tels que z=h, c et n dans les alliages rfe#1#0#,#5mo#1#,#5 provoque des modifications importantes de leurs proprietes physiques. Si pour les alliages, la taille de l'element r se manifeste dans l'evolution du parametre a de la maille elementaire, au fur et a mesure du remplissage du site interstitiel c'est le parametre c qui traduit la variation de taille de l'element r. La temperature d'ordre des alliages et le moment magntique moyen du fer augmentent apres l'insertion de z. Les contributions a l'anisotropie magnetocristalline de l'element r et du fer sont fortement modifiees par la presence de z. En particulier, avec l'azote ou le carbone les deux contributions sont completement changees en signe et amplitude. L'etude par diffraction neutronique sur poudre a permis d'une part, de localiser l'hydrogene et d'autre part, de suivre l'evolution de la hierarchie des moments magnetiques pour les differents sous-reseaux de fer. Des effets magnetoelastiques notables accompagnent la reorientation de spin dans l'alliage ou r=dy. La justification d'une configuration ferro ou ferrimagnetique oblique, requiert une reduction de symetrie selon l'analyse des representations. Une methode numerique a ete mise au point afin de reproduire les courbes d'aimantation mesures sur poudre orientee tout en tenant compte du degre de desorientation des cristallites, pour une bonne determination des constantes d'anisotropie k#1 et k#2. Les courbes d'aimantation mesurees sur monocristal de dyfe#1#0#,#5mo#1#,#5 ont ete reproduites par un calcul auto-coherent selon un modele d'interaction d'echange et de champ cristallin. On en deduit un ensemble de parametres de champ cristallin a#m#1 qui permettent de reproduire de facon raisonnable les phases magnetiques stables a basse temperature pour la serie des alliages

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Bigarre, Janick. "Effets des impuretés sur la charge d'espace dans l'alumine : application au frottement." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1996. http://www.theses.fr/1996ECDL0007.

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Abstract:

L'effet des impuretés et des dopants dans l'alumine sur le piégeage de charges a été étudié à partir des monocristaux de saphirs purs et impurs, de rubis (saphirs dopés au chrome) et d'alumine polycristalline implantée par des ions zirconium. L'aptitude à former une charge d'espace a été déterminée par la méthode du miroir électrostatique en relation avec la caractérisation des sites de piégeage générés par les impuretés, le chrome et l'implantation ionique. Enfin, les propriétés de charges ont été corrélées avec le comportement tribologique de l'alumine en régime de frottement sans usure.

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De, Montmorillon Louis-Anne. "Capteur photorefractif d'ultrasons : choix et optimisation d'un matériau holographique ; étude et réalisation d'un prototype. Senseur photorefractif d'ultrasons : choix et optimisation d'un matériau holographique ; étude et réalisation d'un prototype." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1997. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716009.

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Abstract:

Les matériaux photorefractifs sont ici mis en oeuvre pour l'analyse sans contact des très faibles vibrations engendrées en surface d'une pièce mécanique brute et donc rugueuse. Nous réalisons un couplage entre un faisceau de référence et un faisceau signal issu de la surface vibrante et construisons, grâce a l'effet photorefractif, un oscillateur local qui va interférer en teinte plate avec le faisceau signal transmis quelle que soit la structure spatiale de ce dernier. De plus, le matériau photorefractif va s'adapter aux phénomènes lents, correspondant a des vibrations parasites ou a des déréglages du système, tout en restant sensible aux vibrations de hautes fréquences (ultrasons). Le cdte:v est le matériau photorefractif que nous avons choisi. Il présente des performances adaptées a notre application sur une plage de longueur d'onde comprise entre un et un virgule cinquante-cinq micromètre. Nous présentons une étude des propriétés photorefractives de ce matériau et en particulier une méthode qui nous a permis de déterminer avec précision la densité effective de pièges des échantillons testés. Nous avons ensuite mis au point un senseur photorefractif qui présente des sensibilités comparables a celles des techniques classiques qui elles ne fonctionnent qu'avec des ondes planes. Pour cela, nous avons applique un champ électrique continu au cristal photorefractif afin de mettre en quadrature le signal transmis et l'oscillateur local. Un avantage de cette technique sous champ est la très faible influence du phénomène de compétition electron-trou, présent dans nos cristaux, permettant une réponse indépendante de la longueur d'onde utilisée. Enfin, nous travaillerons en régime d'atténuation car on évite ainsi un phénomène de résonance gênant tout en accédant a la même sensibilité qu'en régime d'amplification

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Lopez, Castano Silvia. "Optimisation des propriétés statiques du Ti-6Al-4V obtenu par Déposition Directe de fil via une analyse multi-échelle des microstructures." Thesis, Toulouse 3, 2022. http://www.theses.fr/2022TOU30108.

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Abstract:

Dans un contexte aéronautique où la réduction des coûts et de l’empreinte environnementale est un facteur décisif, la fabrication additive est intéressante pour des pièces fabriquées à partir de matériaux à forte valeur ajoutée tels que les alliages de titane, comme c’est le cas du Ti-6Al-4V. Ces dernières années, les procédés de déposition directe de fil sont particulièrement intéressantes pour les industriels car ils permettent de réaliser des pièces métalliques plus grandes et plus rapidement qu’avec d’autres techniques. La fabrication en série d’éléments à l’échelle d’un composant d’avion comme le mât moteur peut notamment être envisagée via ce type de procédé. Néanmoins, cette fabrication additive à grande échelle, et en particulier la technique EBAM utilisant un faisceau d’électrons comme source d’énergie, implique des épaisseurs de couches et des tailles de bains de fusion qui génèrent des histoires thermiques complexes. Ces conditions thermiques conduisent à des microstructures et/ou textures singulières par rapport aux technologies traditionnelles qui auront un impact direct sur les propriétés mécaniques. Le but principal de cette thèse est donc de déterminer les conditions de fabrication optimales au regard des propriétés statiques. Pour cela, l’identification des principales caractéristiques microstructurales a été réalisée à la fois à l’échelle macroscopique mais aussi microscopique pour mieux comprendre les caractéristiques générales des composants en Ti-6Al-4V obtenus par la technique EBAM. Les aspects les plus remarquables sont la formation des gros grains β colonnaires traversant plusieurs couches mais surtout la présence des nombreuses lignes perpendiculaires au substrat. Au voisinage de ces lignes, nommées comme lignes thermiques, un changement de la morphologie et de la taille des lamelles α a lieu en raison de différentes histoires thermiques engendrées lors de la déposition des différents couches. Une étude de la possible influence de ce gradient microstructural sur la répartition de la déformation plastique en lien avec la microstructure a été réalisée. Une localisation de la déformation avec des grandes bandes de glissement est observée juste en dessous de ces lignes thermiques, là où une microstructure basketweave «épaisse » est présente. Une fois que les principales caractéristiques microstructurales ont été identifiées, une étude de l’influence de certains paramètres opératoires clés (temps d’interpasse, courant du FE, vitesse de débit de fil et vitesse d’avance) sur différents aspects (histoire thermique, macro/microstructure, composition chimique) a été réalisée. Une approche quantitative multi-échelle a alors été effectuée dans le but de comprendre leur influence sur les propriétés finales. Nous avons ainsi pu identifier une méthode permettant d’optimiser les propriétés statiques. Pour finir, nous avons proposé un traitement thermique de recuit β comme alternative possible pour améliorer les propriétés mécaniques
Additive manufacturing is of great interest to the aerospace industry in a context of competition to reduce costs and environmental footprint. It is especially attractive for parts made with high value-added materials such as titanium alloys, as is the case of the Ti-6Al-4V. Nowadays, Wire-Direct Energy Deposition processes are receiving particular attention from the industry as they can produce larger metallic parts more quickly than other technologies, making possible the serial production of aircraft components such as the pylon. However, these large-scale additive manufacturing technologies, and in particular the EBAM technique that uses an electron beam as energy source, involve layer thicknesses and melt pool sizes that generate complex thermal histories. These thermal conditions lead at the same time to singular microstructure and/or textures compared to traditional technologies, which would have a direct impact on mechanical properties. Therefore, the main goal of this Ph.D. thesis is to determine the optimal manufacturing conditions regarding the static properties. For this purpose, the identification of the main microstructural characteristics is carried out both at the macrostructure and microstructure scale to better understand the general characteristics of Ti-6Al-4V components obtained by the EBAM technique. The most remarkable aspects are the formation of large columnar β grains crossing several layers and especially the presence of parallel lines perpendicular to the substrate. In the vicinity of these lines, called layer bands, a change in the morphology and size of α lamellae occurs due to different thermal histories generated during the deposition of different layers. A study of the possible influence of this microstructural gradient on the distribution of plastic deformation in relation to the microstructure is performed. A deformation localization with large slip bands is observed just below these layer bands, where a “coarse” basketweave microstructure is present. Once the main characteristics are known, a study of the influence of some key operating parameters (interpass time, beam current, wire feed speed, and travel speed) on different aspects (thermal history, macro/microstructure, chemical composition) is carried out through a complete quantitative analysis with the aim of understanding their influence on the final properties and thus being able to design a guide for the optimization of the static properties. Finally, a β annealing heat treatment has been finally proposed as a possible alternative for the improvement of the mechanical properties

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Benmabrouk, Sélia. "Ιnvestigation of the influence of the process parameters on the microstructure and fracture behavior of a Ni20wt.%Cr alloy produced by Laser Powder Bed Fusion." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMIR22.

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Abstract:

Le comportement à rupture d’alliages base-nickel conventionnels (coulés, forgés…) est depuis longtemps étudié dans le cadre du dimensionnement des structures. Cependant, les microstructures complexes issues des procédés de fabrication additive métallique induisent des comportement mécaniques différents, compliquant la transposition des savoir-faire. Afin de contribuer à mieux comprendre les mécanismes de rupture issus de ces procédés, ces travaux de thèse s’intéressent au comportement à rupture de l’alliage Ni20wt.%Cr produit par Fusion Laser sur Lit de Poudre. L’influence de trois paramètres de fabrication est étudiée : l’orientation de fabrication (horizontale ou verticale), l’angle entre les couches de lasage (67° ou 90°), et la densité d’énergie volumique (60 J/mm³ ou 90 J/mm³). Des essais de propagation de fissure sont réalisés afin de déterminer et comparer les propriétés à rupture (ténacité et module de déchirure) de chaque stratégie de fabrication. Les microstructures initiale et post-mortem sont analysées pour identifier les mécanismes à rupture. Les résultats indiquent que la propagation de fissure est majoritairement pilotée à l’échelle microscopique, avec un rôle important de l’orientation, la morphologie et la taille des grains. La ductilité devient également un paramètre fondamental lorsque les caractéristiques microstructurales sont similaires entre deux configurations de fabrication
The fracture behavior of conventional nickel-based alloys (cast, wrought…) has been studied for decades for structural design purposes. However, the complex microstructure induced by metallic additive manufacturing processes results in different mechanical behaviors, which hinders the use of existing knowledge. To better understand the fracture mechanisms associated with these processes, this PhD research investigates the fracture behavior of a Ni20wt.%Cr alloy produced by Laser Powder Bed Fusion. The influence of three manufacturing parameters is studied: the building orientation (horizontal or vertical), the rotation angle between layers (67° or 90°), and the volumetric energy density (60 J/mm³ or 90 J/mm³). Crack propagation tests are conducted to determine and compare the fracture properties (fracture toughness and tearing modulus) of each printing strategy. Initial and post-mortem microstructures are analyzed to identify the fracture mechanisms. Results demonstrate that the crack propagation is mainly governed at the microscale, with a strong influence from the grain’s orientation, morphology, and size. Ductility also becomes a key parameter when few differences are noted between the microstructural features of two given printing strategies

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PELENC, DENIS. "Elaboration par epitaxie en phase liquide et caracterisation de couches monocristallines de yag dope : realisation de lasers guide d'onde neodyme et ytterbium a faibles seuils." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10171.

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Abstract:

Dans le cadre des recherches sur des dispositifs laser compacts pouvant etre pompes par diodes, ce memoire decrit le developpement d'une nouvelle technique d'elaboration de lasers guides d'onde, l'epitaxie en phase liquide. Cette technique a ete appliquee a la croissance de couches minces monocristallines de yag dope neodyme et ytterbium sur des substrats de yag non dope. Afin d'obtenir des guides de bonne qualite, nous avons defini les conditions de croissance des couches et montre l'interet de la croissance d'une surcouche de confinement. Deux co-dopages ont ete etudies en supplement a l'ion actif: gallium pour controler l'indice optique des couches, lutetium pour controler leur parametre cristallin. La determination du coefficient de segregation des divers dopants a requis le developpement d'un modele qui prend en compte l'evolution des bains au cours du temps. Nous avons mesure l'augmentation d'indice due a chaque dopant et propose un mecanisme expliquant cette augmentation. La caracterisation spectroscopique des couches a indique que les ions actifs ont les memes proprietes que le materiau massif de meme composition. La caracterisation laser a montre des pertes par propagation tres faibles (environ 0,1 db/cm), comparables a celles du materiau massif. Pour la transition laser a 1064 nm du neodyme, nous avons demontre l'effet laser pour une puissance absorbee au seuil de 700 w et mesure un rendement differentiel de 40% en pompage par diode, pour un seuil de 14 mw. Pour des transitions laser quasi-3 niveaux, une diminution significative du seuil par rapport a une configuration non guidee a ete obtenue: a 946 nm dans un guide dope neodyme, a 1029 nm dans un guide dope ytterbium en pompage par barrette de diode 1w. Un rendement differentiel de 80% a egalement ete mesure dans un guide dope ytterbium emettant a 1048 nm

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Fontaine, Frédéric. "Aspects structuraux et électriques de l'implantation ionique de bore dans des couches de diamant." Grenoble 1, 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10226.

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Abstract:

Le but de cette these est d'etudier les aspects structuraux et electriques de l'implantation ionique de bore dans des couches de diamant. La these debute par la presentation des techniques d'elaborations des couches et par l'etude de l'influence de quelques parametres experimentaux. Les notions de base de l'implantation ionique et un rapide historique de l'application de cette technique au diamant font l'objet du second chapitre. Dans le troisieme chapitre, les caracterisations structurales et electriques des couches non recuites dans un premier temps, puis recuites dans un deuxieme temps, montrent la stabilite de leurs proprietes intrinseques. L'influence de l'implantation ionique de bore sur les proprietes structurales et electriques de couches non recuites est etudiee au quatrieme chapitre. Nous montrons qu'il existe une dose d'implantation seuil, au dela de laquelle la zone implantee subit une transformation de phase, du diamant vers le carbone amorphe. Le signal rpe etroit provient de defauts situes dans le volume des cristallites et le signal rpe large provient de defauts situes aux joints de grains. La methode de recuit par encapsulation de nitrure de silicium est presentee au cinquieme chapitre. Cette technique permet de recuire les couches de diamant sous argon a 1300c pendant au moins 6 heures, tout en conservant l'integrite de la couche. Dans le dernier chapitre, nous menons l'etude de l'influence du recuit sur les couches implantees. Nous montrons que les atomes de bore ne diffusent pas, puis que la guerison des defauts d'implantation est suffisante pour permettre le dopage des couches de diamant. Nous terminons en developpant un modele de la compensation prenant en compte l'ionisation partielle de niveau compensateur ainsi que l'existence d'un facteur de degenerescence nettement plus eleve que sa valeur classique

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De, sonis Edouard. "Evolution microstructurale de l'acier 316L élaboré par fabrication additive (LPBF et WAAM) et influence sur son comportement à rupture." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2024. http://www.theses.fr/2024UPSLM002.

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Abstract:

Ces travaux de thèse portent sur les relations microstructure - comportement à rupture d'aciers inoxydables austénitiques 316L élaborés par deux procédés de fabrication additive. Dans cette optique, plusieurs microstructures ont été élaborées par le procédé de fusion laser sur lit de poudre (Laser Powder Bed Fusion - LPBF) et le procédé arc-fil (Wire Arc Additive Manufacturing - WAAM). Différents traitements thermiques ont ensuite été appliqués aux échantillons consolidés, dans le but de faire évoluer leurs microstructures de manière contrôlée (détensionnement, homogénéisation, recristallisation). Une attention particulière a été portée aux cinétiques de recristallisation de ces aciers, très différentes de celles observées dans les aciers 316L conventionnels. Enfin, les matériaux ont été testés en résilience et/ou en ténacité.Dans le cas de l'acier 316L élaboré par procédé LPBF, l'étude comparative des mécanismes de déformation et de rupture a permis de déterminer l'influence des éléments de microstructure sur le comportement en résilience et en ténacité. Parmi ces éléments, les oxydes nanométriques présents dans ces matériaux en sortie de fabrication semblent avoir une influence significative sur les mécanismes de rupture, cette dernière intervenant par décohésion des interfaces oxyde / matrice. Après recristallisation, le mûrissement de ces oxydes aux joints des nouveaux grains recristallisés mène à une baisse significative de la résistance à l'amorçage et à la propagation de fissure. Des corrélations entre résilience et ténacité ont été établies. L'évolution de la résilience à basse température (jusqu'à - 193 °C) de différentes microstructures ont été comparées à celles d'aciers 316L forgés ou élaborés par compaction isostatique à chaud. Ces évolutions apparaissant similaires, il est conclu que les éléments de microstructure particuliers à l'acier 316L LPBF n'apparaissent pas avoir d'influence significative sur la sensibilité de sa résilience envers la température.Concernant l'acier 316L élaboré par procédé WAAM, un plan d'expérience plus restreint, établi sur la base des résultats obtenus après LPBF, a permis de déterminer l'influence des éléments de microstructure sur le comportement à rupture. Des mécanismes de rupture similaires à ceux des aciers 316L LPBF de l'étude ont été observés : rupture par décohésion des interfaces oxydes (ici de tailles submicrométriques) / matrice. A l'inverse, les traitements de recristallisation s'avèrent bénéfiques sur la résilience de cet acier, ceux-ci n'induisant pas la localisation des oxydes aux joints de grains. Enfin, la ferrite δ présente dans la microstructure de l'acier 316L WAAM brut de fabrication induit une rupture fragile du matériau à - 193 °C
This thesis investigates the relationships between the microstructure and fracture behavior of austenitic 316L stainless steels produced by two additive manufacturing processes. To this end, several microstructures were manufactured using the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) and Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) processes. Various heat treatments were then applied to the consolidated samples, with the aim of developing their microstructures in a controlled manner (stress relieving, homogenization, recrystallization). A particular attention was paid to the recrystallization kinetics of these steels, which are very different from those observed in conventional 316L steels. Finally, the materials were tested for impact and/or fracture toughness.In the case of 316L steel produced using the LPBF process, a comparative study of deformation and fracture mechanisms enabled to determine the influence of microstructural features on the impact and fracture toughness behavior. Among these features, the nanometric oxides present in these materials at the end of the manufacturing process appeared to have a significant influence on fracture mechanisms, the latter occurring through decohesion at the oxide/matrix interfaces. After recrystallization, ripening of these oxides at recrystallized grain boundaries led to a significant drop in resistance to crack initiation and propagation. Correlations between impact toughness and fracture toughness have been established. The low-temperature impact toughness values (down to - 193°C) of various microstructures were compared with those of 316L steels either wrought or produced by hot isostatic pressing. As these trends appeared similar, it was concluded that the microstructural features specific to LPBF 316L steel did not have any significant influence on the sensitivity of its impact toughness to temperature.Regarding the WAAM-manufactured 316L steel, a more limited experimental campaign, based on the results obtained after LPBF, was used to determine the influence of microstructural features on the fracture behavior. Fracture mechanisms similar to those of LPBF 316L were observed: failure occurred by decohesion of the oxide (in this case submicrometer-sized) / matrix interfaces. Conversely, recrystallization treatments were beneficial to the impact toughness of this steel, as they did not induce the localization of oxides at grain boundaries. Lastly, the δ-ferrite present in the microstructure of as-built WAAM 316L induced brittle fracture of the material at - 193°C

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Acapito, Francesco d'. "Étude structurale de verres silicates dopés au cuivre et à l'argent." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10105.

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Abstract:

Dans ce travail nous avons analyse de petits agregats metalliques en verre dans le but d'en determiner les proprietes structurales, leur lien avec la reponse optique et l'influence de l'ordre locale sur les proprietes de diffusion des metaux dans les verres alkalino-silicates. - verres silicates implantes cu : la structure des agregats de cu formes par implantation ionique dans la silice amorphe a ete etudiee au point de vue morphologique et locale. Les techniques de diffusion et diffraction de rayons x en incidence rasante ont ete utilisees et ont permis de determiner la taille des particules ainsi que leur phase cristalline. La technique de l'absorption des rayons x (xas) a ete utilisee pour determiner la structure locale des atomes de cu dans le verre ainsi que leur etat de valence. Les agregats metalliques ont ete observes et caracterises du point de vue structurale. Les agregats les plus petits montrent une reduction du parametre de maille ainsi que une augmentation du desordre statique. - l'etat de valence du cu dans les verres implantes. Les analyses des seuils d'absorption de rayons x ont montre que le cu peut etre loge dans le verre sous la forme de cu#+#1 ou cu#+#2 aussi que dans l'etat metallique. Nous avons trouve l'evidence que les ions metalliques a l'interieur du verre sont plus oxydes que ceux pres de la surface et proposons une explication pour ce phenomene. Verres soda-lime dopes par echange ionique : nous avons etudie des verres soda-lime dopes avec cu et ag par la methode de l'echange ionique prepares suivant differentes procedures. La structure atomique locale autour du metal a ete determine et ne depend pas des details de preparation de l'echantillon mais seulement du metal dopant. Agregation des metaux provoquee par bombardement ionique dans les verres la structure locale des atomes d'ag dans des verres traites par bombardement ionique a ete analysee et les phases structurales obtenues par differentes parametres de traitement ont ete determinees.

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Boulvert, Jean. "Traitements acoustiques à porosité contrôlée pour atténuation optimale." Thesis, Le Mans, 2020. http://www.theses.fr/2020LEMA1033.

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Abstract:

Cette thèse exploite certaines possibilités offertes par la fabrication additive pour concevoir et optimiser des traitements pour l'atténuation acoustique à base de matériaux poreux sous un nouvel angle. La fabrication additive permet de contrôler chaque pore d'un matériau individuellement. Le processus de conception de traitement poreux est chamboulé : pour répondre à un problème, au lieu de chercher parmi un catalogue de matériaux existants, il est possible de concevoir directement le matériau adéquat en ajustant sa microstructure. Cette recherche s'inscrit dans une démarche de réduction du bruit des réacteurs d'avion mais s'étend au-delà du domaine aéronautique, aussi bien au niveau théorique qu'à celui de ses possibles applications. Une méthode de prédiction de comportement acoustique de matériaux poreux produits par fabrication additive prenant en compte l'impact des défauts de fabrication est d'abord introduite. Les matériaux poreux à gradient de propriétés contrôlé sont ensuite étudiés. Une méthode d'optimisation des paramètres microstructuraux ou de fabrication est développée. La capacité des matériaux poreux à gradient de propriété à atténuer des fréquences hors de portée des matériaux sans gradient est ainsi prouvée et le gradient optimal pour l'atténuation large bande est défini. L'impact de la taille des parois des pores ainsi que l'impact de possibilité du son de se propager transversalement dans un matériau poreux est étudié. Enfin, un traitement métaporeux permettant l'absorption large bande et sub-longueur d'onde est développé. Les résultats de cette recherche peuvent être mis en application pour créer des traitements poreux à forte capacité d'atténuation du bruit. Cette recherche fait appel à des modèles analytiques et numériques basés sur l'hypothèse selon laquelle le matériau poreux peut être considéré acoustiquement comme un fluide équivalent, à l'analyse physique des comportements et à des validations expérimentales au travers de tests en tube d'impédance de spécimens produits par fabrication additive
This thesis exploits some of the new possibilities offered by additive manufacturing to design and optimize treatments for sound attenuation consisting in porous materials. Additive manufacturing allows to control individually each pore of a material. The porous treatment design process is turned upside down: instead of searching through a catalogue of existing materials to solve a problem, it is possible to directly design the right material by adjusting its microstructure. This research is part of a plan to reduce aircraft engine noise but extends beyond the aeronautical field, both theoretically and in terms of possible applications. A predicting method of the acoustic behaviour of porous materials produced by additive manufacturing and taking into account the impact of manufacturing defects is first introduced. Porous materials with controlled graded properties are then studied. A method for optimizing microstructural or manufacturing parameters is developed. The ability of graded porous materials to attenuate frequencies too low to be attenuated by non-graded materials is then proven and the optimal gradient for broadband attenuation is defined. The impact of the wall thickness of the pores along with the impact of transverse propagation inside porous materials is studied. Finally, a metaporous treatment allowing broadband and sub-wavelength absorption is developed. The results of this research can be applied to create porous treatments with a high noise attenuation. The analytical and numerical models used in this research are based on the hypothesis of porous materials acoustically behaving as equivalent fluids. The results are physically analyzed and experimentally validated through impedance tube testing of specimens produced by additive manufacturing

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Ellouze, Mohamed. "Synthèse et effet de la substitution limitée et de l'insertion d'atomes (H,C et N) sur les caractéristiques cristallographiques et magnétiques des composés R2Fe17." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0166.

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Abstract:

L'effet d'une substitution limitee du fer par si, ti, mn, co dans les composes intermetalliques terre rarefer : r#2fe#1#7 (r designant ici y, nd, sm) a ete etudie sur des alliages prepares par fusion suivie de recuit. Il depend du rayon atomique et du magnetisme du substituant. La diffraction des rayons x montre que la symetrie rhomboedrique ou hexagonale est conservee. La maille cristalline est dilatee et/ou comprimee suivant le substituant. Le point de curie t#c, mesure a la balance thermomagnetique, s'eleve avec si, ti et co. L'aimantation a saturation, mesuree au magnetometre de foner, diminue avec si, ti et surtout mn. Avec mn le couplage des moments est antiparallele et la direction de facile aimantation devient parallele a l'axe c (k#1>0). Le cobalt eleve a la fois le point de curie et l'aimantation. La variation du volume de maille depend de la taille du substituant mais aussi de l'etat magnetique a la temperature des mesures. La diffraction de rayons x en temperature montre dans l'etat ordonne un coefficient de dilatation thermique negatif selon l'axe c, avec effet de type invar. Cette anomalie et la substitution preferentielle ou non en site 6c (4f) occupe par des paires d'atomes fe disposes en halteres privilegient l'allongement relatif de la maille suivant l'axe c. L'insertion du carbone par fusion h. F. Induit une transformation structurale dans les composes y-fe-si. L'introduction de l'hydrogene et de l'azote, au moyen de gaz sous pression avec activation thermique, conserve la symetrie cristalline et a ete etudiee par diffraction neutronique dans le cas de nd#2fe#1#6ti(h#y) et nd#2fe#1#6ti(n#y). Les atomes interstitiels h dans les composes substitues y-fe-ti et nd-fe-ti, c dans y-fe-si, n dans nd-fe-ti, nd-fe-co, nd-fe-mn et sm-fe-mn provoquent une dilatation de la maille s'accompagnant d'une elevation de t#c, forte mais moindre qu'en l'absence de substitution, avec des maximums pour y#2fe#1#5#,#5si#1#,#5c#1#,#5 et nd#2fe#1#4co#3n#y. Dans tous les cas etudies l'aimantation augmente, ne depassant toutefois celle de l'alliage non substitue hydrure qu'avec y-fe-ti-h et nitrure qu'avec nd-fe-co-n. La constante d'anisotropie k#1 est positive dans sm-fe-mn-n.

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Refai, Khalil. "Effet de la méso-architecture sur le comportement en fatigue des structures lattices optimisées obtenues par fabrication additive." Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE028.

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Abstract:

Une approche numérique est proposée pour évaluer la résistance en fatigue à grand nombre de cycles des structures cellulaires périodiques produites par SLM sous des chargements multiaxiaux. Le modèle est basé sur un schéma général d'homogénéisation numérique et une description explicite de la cellule élémentaire combinée à une analyse des valeurs extrêmes utilisant un paramètre indicateur de fatigue basé sur le critère de Crossland. De plus, l'écart géométrique et la rugosité de surface sont caractérisés expérimentalement et prisent en compte dans le modèle numérique en utilisant trois méthodes qui sont comparées à la résistance en fatigue expérimentale. L'optimisation topologique (OT) repousse encore plus loin les limites de la liberté de conception. Dans notre étude, l'OT a été développée pour prévenir les défaillances dues à la fatigue en utilisant la méthode SIMP reformulée dans le cadre mathématique des fonctions NURBS (Non-Uniform Rational BSpline)
A numerical approach is proposed to assess the high cycle fatigue strength of periodic cellular structures produced by SLM under multiaxial loads. The model is based on a general numerical homogenisation scheme and an explicit description of the Elementary Cell combined to an extreme values analysis making use of a fatigue indicator parameter based on Crossland’s criterion. Also, geometric discrepancy and surface roughness are experimentally characterised and considered in the numerical model using three methods which are compared to the experimental fatigue strength. Topology optimisation (TO) pushes the boundaries of design freedom even further. In our study, Topology Optimisation was developed to prevent fatigue failure using SIMP method revisited and reformulated within the mathematical framework of Non-Uniform Rational BSpline functions

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Buzzi, Christophe. "Développement de bolomètres monolithiques silicium refroidis à 0,3 K pour le satellite FIRST (Far Infrared and Submillimetre Telescope)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10116.

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Abstract:

Nous presentons un developpement de matrices de bolometres monolithiques silicium pour la detection du rayonnement submillimetrique ( = 100 m1 mm) realise au cea/leti. L'application visee est l'instrument spire du futur telescope spatial first (far infrared and submillimetre telescope) de l'agence spatiale europeenne. Le plan focal propose fonctionne a 0,3 kelvin et fait appel aux technologies collectives de la micro-electronique, du micro-usinage silicium, et de la micro-connectique. L'absorption du rayonnement repose sur un principe original de double-resonance electromagnetique. L'elevation de temperature induite est mesuree par des thermometres a tres haute impedance, lus par des circuits cmos. Les thermometres sont realises par multi-implantation phosphore et bore du silicium (si : p,b). Afin d'etablir le lien entre les proprietes physiques du materiau si : p,b a basse temperature et les parametres de fabrication, nous avons developpe des modeles numeriques bases sur les techniques de percolation. Ces modeles rendent compte des proprietes electroniques et des phenomenes de conduction par sauts dans ce materiau, tant au niveau du signal qu'au niveau du bruit. Ils nous ont oriente dans les phases de conception et de realisation de barrettes de thermometres. Les moyens cryogeniques et les circuits de lecture mis en place ont permis de caracteriser en signal et en bruit les thermometres realises. Nous exposons ensuite les travaux effectues pour la realisation des matrices de bolometres. L'accent est mis sur les principes de l'absorption du rayonnement, assuree par des composes nitrures supraconducteurs, sur les proprietes thermiques des materiaux utilises (capacite calorifique et resistance thermique), et sur le circuit de lecture. Nous decrivons notamment un premier prototype comportant 50 pixels, ainsi qu'un plan focal 16 16 pixels integrant les circuits de pre-multiplexage et de lecture. Des voies innovantes sont proposees pour la realisation des thermometres.

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Badin, Sophie. "Relations entre paramètres d’un procédé d’impression 3D MIM-like et performances mécaniques de structures en acier inoxydable 316L." Electronic Thesis or Diss., Centrale Lille Institut, 2024. http://www.theses.fr/2024CLIL0023.

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Abstract:

La fabrication additive métallique connaît un essor considérable depuis quelques années, avec des applications qui s’étendent dans divers secteurs, tels que l’aérospatial, l’automobile et le médical. Cependant, les procédés les plus répandus, comme la fusion sur lit de poudre, présentent des limitations notables, qu’elles soient d’ordre sécuritaire, en raison de l’utilisation de poudres métalliques volatiles, ou d’ordre économique, avec des coûts d’équipement et de fonctionnement élevés. Face à ces défis, de nouvelles technologies ont émergé, inspirées du procédé d'injection par moulage de poudres métalliques (MIM) et basées sur l'extrusion de matière. Ces technologies, souvent appelées « MIM-like », utilisent un mélange de polymères et de poudres métalliques, déposé couche par couche, suivi d'une étape de déliantage pour éliminer les polymères, puis d’un frittage visant à densifier la pièce finale.Ces innovations permettent de réduire significativement les coûts des équipements et d’éliminer les risques liés à la manipulation de poudres libres. Toutefois, le processus de déliantage et de frittage reste majoritairement réalisé dans des fours industriels coûteux, créant une contradiction avec l’objectif initial de réduction des coûts ; ou dans des équipements propriétaires, limitant les possibilités de recherche et de personnalisation des procédés.L’objectif principal de cette thèse est de développer une stratégie de frittage économique, adaptable à un four de laboratoire accessible, tout en garantissant des performances comparables à celles obtenues avec des procédés industriels. L’acier inoxydable 316L, largement étudié dans la littérature, a été retenu comme matériau d’étude, facilitant ainsi les comparaisons avec les travaux existants. Cet acier est habituellement fritté sous atmosphère d’hydrogène, un gaz hautement inflammable qui nécessite des dispositifs coûteux pour la détection de fuites et la gestion des risques. Par conséquent, des alternatives à l’hydrogène ont été explorées, notamment l’argon, l’azote, un mélange d’azote et d’hydrogène (90 % / 10 %), ainsi que le vide primaire. L’étude offre ainsi une vue d’ensemble des effets de ces différentes atmosphères de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces produites, en les comparant aux conditions industrielles et aux normes du procédé MIM.Enfin, l’un des grands atouts de la fabrication additive est de permettre la production de pièces complexes et allégées, impossibles à réaliser avec des procédés conventionnels. Alors que la majorité des recherches sur les procédés d’extrusion se concentre sur l’optimisation de pièces pleines, cette thèse se penche sur l’impression de structures allégées. Un motif de remplissage spécifique a été sélectionné, et l’influence de la densité de remplissage ainsi que du nombre de parois a été étudiée à travers des essais de flexion, analysés par corrélation d'images numériques. Ces expérimentations visent ainsi à fournir des lignes directrices pour le dimensionnement et l’optimisation de pièces structurelles imprimées
Metal additive manufacturing has experienced significant growth in recent years, with applications spreading across various sectors such as aerospace, automotive, and medical. However, the most common processes, like powder bed fusion, present notable limitations, whether due to safety concerns from using volatile metal powders; or economic challenges, with high equipment and operational costs. In response to these challenges, new technologies have emerged, inspired by the metal injection molding (MIM) process and based on material extrusion. These technologies, often referred to as 'MIM-like,' use a mixture of polymers and metal powders, deposited layer by layer, followed by a debinding stage to remove the polymers, and then sintering to densify the final part.These innovations significantly reduce equipment costs and eliminate the risks associated with handling unbound powders. However, the debinding and sintering processes are still mostly carried out in expensive industrial furnaces, contradicting the initial goal of cost reduction ; or in proprietary equipment, limiting research and customization possibilities.The primary objective of this thesis is to develop an economical sintering strategy, adaptable to an accessible laboratory furnace, while ensuring performances comparable to those obtained with industrial processes. Stainless steel 316L, widely studied in the literature, was chosen as the material for this study, facilitating comparisons with existing work. This steel is typically sintered under a hydrogen atmosphere, a highly flammable gas requiring expensive leak detection and risk management systems. Therefore, alternatives to hydrogen have been explored, including argon, nitrogen, a nitrogen-hydrogen mix (90%/10%), as well as primary vacuum. This study thus provides an overview of the effects of these different sintering atmospheres on the microstructure and mechanical properties of the produced parts, comparing them to industrial conditions and MIM process standards.Finally, one of the major advantages of additive manufacturing is its ability to produce complex and lightweight parts that are impossible to create using conventional processes. While most research on extrusion processes focuses on optimizing solid parts, this thesis focuses on printing lightweight structures. A specific infill pattern was selected, and the influence of the infill density and the number of walls was studied through bending tests, analyzed using digital image correlation. These experiments aim to provide guidelines for the design and optimization of printed structural parts

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Vert, Rénald. "Propriétés magnétiques et structurales des composés magnétiques anisotropes de la famille RFe12-xMxZy (R= élément de terre rare, M = élément stabilisateur, Z = élément interstitiel)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10220.

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Abstract:

Dans la série des composés terres rares (R)-métaux de transition magnétiques (M), le choix des matériaux possibles pour servir de base à des aimants permanents s'appuie sur deux exigences : = l'existence d'un composé stable et ferromagnétique jusqu’à des températures élevées, = la satisfaction de critères établis concernant l'aimantation et l'anisotropie. Ces exigences sont en général satisfaites au mieux dans les composés uni-axiaux R-M riches en métal 3d. Les faibles températures de Curie des composés bianires R-Fe riches en fer peuvent être associées au fait que les distances entre atomes de fer sont très courtes. L'idée d'ajouter un troisième élément pour stabiliser une structure uniaxiale moins compacte, où les distances Fe-Fe plus grandes conduisent à l’établissement d'interaction positives plus fortes est à la base du développement des composés tertiaires et des composés interstitiels. L’étude des propriétés magnétiques et structurales des composés RFe12-xMxZy, où M est l’élément stabilisateur de la phase ThMn12(1. 12) et Z = H, N, C, s'inscrit dans ce contexte et a fait l'objet de cette thèse. La première partie consacrée à l’étude fondamentale des composés RFe12-xMoxZy a permis d'une part de comprendre et d'analyser quantitativement les réorientations de spins induites par la température pour la série Rfe10. 5Mo1. 5 et d'autre part de préciser l’évolution de l'anisotropie de cette série après insertion d’hydrogène, d'azote et de carbone. Nous avons également étudié les modifications des températures de Curie, de l'aimantation spontanée et de l'anisotropie du sous réseau de terre rare au fur et à mesure que le taux de molybdène augmente dans l'alliage de départ. La seconde partie de cette thèse a pour objet l’étude de nouveaux matériaux les plus riches possibles en fer. En nous basant sur les critères de stabilité de la phase 1. 12, nous avons apporté deux nouveaux éléments stabilisateurs : le tantale et le niobium. Ces deux derniers éléments permettent d'obtenir une concentration en fer encore jamais atteinte auparavant de 11. 4 atomes. Une fois carburés, les composés Rfe11. 35Nb0,65C et Rfe11. 4Ta0. 6C atteignent des températures de Curie proches de 700 K.

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Younsi, Akli. "Carbonatation de bétons à forts taux de substitution du ciment par des additions minérales." Thesis, La Rochelle, 2011. http://www.theses.fr/2011LAROS342/document.

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Abstract:

Le ciment est la principale source des impacts sur l’environnement de l’utilisation du matériau béton. Afin d’optimiser ce dernier d’un point de vue environnemental, il est nécessaire de réduire son dosage en ciment. Cela peut être entrepris en remplaçant une partie du ciment par des additions minérales lors de sa fabrication.Ces travaux de thèse visent à étudier les phénomènes physico-chimiques ayant lieu lors du processus de carbonatation de bétons à forts taux de remplacement du ciment par des additions minérales ainsi que leur résistance à ce type d’attaque.Une campagne expérimentale a été menée sur des bétons de référence préparés à base de ciments courants et sur des Écobétons préparés en substituant une partie du ciment par des cendres volantes ou du laitier de haut-fourneau. Les différentes études menées portent sur la durabilité des Écobétons vis-à-vis de la carbonatation, sur l’équivalence de performances des Écobétons avec celles des bétons de référence, et sur les paramètres de composition et de microstructure contrôlant la cinétique de carbonatation. La carbonatation a été étudiée en conditions accélérées et naturelles. Les résultats montrent que les Écobétons à forts taux de substitution du ciment par des cendres (50 %) ou du laitier (75 %) pourraient remplacer, dans certains cas, les bétons conformes à la norme en vigueur.En complément à l’étude expérimentale, des simulations numériques du couplage hydratation/séchage ont été menées en vue de déterminer l’effet du séchage sur les propriétés contrôlant la cinétique de carbonatation accélérée des bétons étudiés (la porosité, la quantité de Portlandite et le degré de saturation en eau liquide). Les résultats montrent que la cinétique de séchage augmente avec le taux de substitution du ciment par des additions. Ils remettent aussi en cause la pertinence du préconditionnement des échantillons lors de l’essai de carbonatation accélérée mené selon la norme française XP P 18-458 actuellement en vigueur
Cement is the main source of environmental impacts of concrete use. It is thus recognized that the most pragmatic solution for minimizing environmental impacts of concrete is the reduction of the cement content. This could be achieved by replacing a part of cement by mineral additions such as fly ash or blast-furnace slag during concrete mixing.The present work aims at studying the physico-chemical phenomena occurring during the process of carbonation of concrete mixtures with high substitution rates of cement by mineral additions and their resistance against this type of attack.An experimental campaign was conducted on reference concrete mixtures prepared with common cements and on other concrete mixtures, called “Écobétons” (Green concretes), prepared by replacing a part of cement by fly ash or blast-furnace slag. The study focused on the Écobétons durability, especially their resistance against carbonation, on the equivalence of Écobétons performances with the reference mixtures performances and on the composition and microstructure parameters controlling the kinetics of carbonation. Carbonation has been studied in natural and accelerated conditions. The results show that Écobétons mixtures with high substitution rates of cement by fly ash (50 %) and blast-furnace slag (75 %) could replace, in some cases, concretes that are in accordance with the current standard.In addition to the experimental study, numerical simulations of the coupling between hydration and drying were conducted in order to determine the effect of drying on the properties controlling the accelerated carbonation kinetics of the studied concrete mixtures (porosity, Portlandite content and water saturation degree). The results show that the kinetics of drying increases with the degree of substitution of cement by mineral additions. They also question the relevance of the preconditioning of the samples during accelerated carbonation test conducted according to the French standard XP P 18-458

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Dissertations / Theses on the topic 'Additifs physiques'

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