Dissertations / Theses: 'Caractérisation de matériaux complexes'

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Bouzzit, Aziz. "Ellipsométrie acoustique pour le suivi et la caractérisation de matériaux complexes." Electronic Thesis or Diss., CY Cergy Paris Université, 2024. http://www.theses.fr/2024CYUN1304.

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Abstract:

Les matériaux complexes sont aujourd'hui au cœur des enjeux sociétaux majeurs dans la plupart des grands domaines tels que l'énergie, le transport, l'environnement, la conservation/restauration du patrimoine, la santé ou la sécurité. En effet, de par les opportunités d'innovation offertes en matière de fonctionnalités, ces matériaux suscitent de nouvelles problématiques d'analyse et de compréhension multi-physiques et multi-échelles. Il en va de même pour l'instrumentation nécessaire à leur caractérisation.Répandues dans le domaine de la caractérisation non destructive des milieux complexes, les méthodes acoustiques utilisent les propriétés de propagation des ondes mécaniques dans ces matériaux pouvant être hétérogènes et anisotropes.Dans une approche multi-échelle, l'intérêt des méthodes ultrasonores est d'être particulièrement sensibles à leurs propriétés mécaniques, telles que l'élasticité, la rigidité et la viscosité. La nature hétérogène et multiphasique d'un milieu complexe conduit ainsi à la notion de milieu viscoélastique, caractérisé par les coefficients de Lamé généralisés complexes (��∗, ��∗) et leur variation en fonction de la fréquence.L'objectif de cette thèse est de développer une méthode de caractérisation de ces matériaux complexes viscoélastiques qui permette de mesurer simultanément la variation des deux coefficients de Lamé généralisés complexes (��∗, ��∗) en fonction de la fréquence. L'approche proposée est de suivre, dans l'espace et dans le temps, la propagation de l'onde de Rayleigh et d'extraire ses paramètres ellipsométriques (ellipticité χ et orientation θ) en complément des paramètres propagatifs (k' et k'') classiquement déterminés. Basée sur la détection de l'onde par vibrométrie laser 3D à la surface du matériau complexe, et au moyen de l'analyse de Gabor 2D dans l'espace des Quaternions, l'estimation de l'ensemble des paramètres - propagatifs et ellipsométriques - donne accès à la caractérisation complète du milieu avec cette seule onde de Rayleigh.Les développements théoriques proposés dans ce travail, ainsi que les résultats expérimentaux et issus de simulation, confirment l'intérêt de l'ellipsométrie acoustique pour la caractérisation de ces matériaux complexes
Complex materials are at the heart of major societal challenges in most major fields such as energy, transport, environment, heritage conservation/restoration, health and safety. Because of the opportunities for innovation offered in terms of features, these materials are giving rise to new problems of multi-physical and multi-scale analysis and understanding. The same applies to the instrumentation needed to characterize them.Acoustic methods, which are widely used in the non-destructive characterization of complex media, make use of the propagation properties of mechanical waves in these materials, which can be heterogeneous and anisotropic.In a multi-scale approach, the advantage of ultrasonic methods is that they are particularly sensitive to mechanical properties such as elasticity, rigidity and viscosity. The heterogeneous and multiphase nature of a complex medium thus leads to the notion of a viscoelastic medium, characterized by generalized complex Lamé coefficients (��∗, ��∗) and their variation as a function of frequency.The objective of this thesis is to develop a method for characterizing these complex viscoelastic materials that simultaneously measures the variation of the two generalized complex Lamé coefficients (��∗, ��∗) versus the frequency. The proposed approach is to follow, in space and in time, the propagation of the Rayleigh wave and to extract its ellipsometric parameters (ellipticity χ and orientation θ) in addition to the propagation parameters (k' and k'') conventionally determined. Based on the wave detection by 3D laser vibrometry at the surface of the complex material, and by means of 2D Gabor analysis in Quaternion space, the estimation of propagation and ellipsometric parameters gives access to the complete characterization of the complex material only by studying the interaction of a Rayleigh wave with the medium.The theoretical developments proposed in this work, together with experimental and simulation results, confirm the value of acoustic ellipsometry for characterizing these complex materials

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Walti, Olivier. "Contribution à la caractérisation des matériaux magnétiques soumis à des ondes complexes." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10078.

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Abstract:

Le travail présenté est relatif à la caractérisation de matériaux magnétiques doux soumis à des ondes d'induction et de champ contrôlées. Le mémoire est divisé en trois parties. La première partie présente les informations relatives au dispositif de mesures expérimental développé dans le cadre de la thèse. La seconde partie regroupe les résultats de caractérisation obtenus en régime d'induction de type M. L. I. La dernière partie décrit quelques caractérisations en régime de champ sinusoïdal ainsi que les dispositifs expérimentaux développés à cet effet. La premiere partie précise la structure du dispositif de mesures ainsi que les raisons des choix des divers appareils entrant dans la constitution du banc de caractérisation. La procédure de caractérisation est également décrite étape par étape. Viennent ensuite les différents contrôles et analyses nécessaires à la calibration du dispositif. La seconde partie relate trois types de caractérisation pour deux régimes d'induction de type M. L. I. Dans un premier temps, seules les pertes magnétiques sont observées en fonction des paramètres de l'onde M. L. I. Une caractérisation harmonique est ensuite développée par le biais de paramètres spécifiques appliqués au cas de la M. L. I. Une caractérisation simplifiée obtenue à partir de signaux spectre réduit est enfin présentée et comparée à la précédente. Une approche de caractérisation typique des ondes M. L. I. Correllant la disposition des impulsions aux pertes est également développée. La dernière partie du document montre les points délicats à observer lorsque le champ magnétique est contrôlé. Deux types de générateurs de courant sinusoïdal destinés au contrôle du champ sont présenté et comparés. Les differences de comportement du même matériau selon son mode de caractérisation conduisent à introduire les notions de dualité et de bijectivité des matériaux.

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Delaunay, Wylliam. "Synthèse et caractérisation de nouveaux matériaux organophosphorés pour des applications en optoélectronique." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00942602.

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Abstract:

Ce manuscrit décrit la synthèse et la caractérisation de nouvelles molécules incluant un cœur organophosphoré, le phosphole. Certaines de ces molécules ont été utilisées pour la fabrication de dispositifs OLEDs ou de cellules photovoltaïques organiques. Le premier chapitre fait un état de l'art de la chimie du phosphole dans le domaine des matériaux organiques entre 2010 et 2013. Le second chapitre décrit la synthèse et l'étude physico-chimique de molécules qui permettent de moduler l'angle de torsion dans les systèmes π conjugués pour faire varier les propriétés optiques et rédox. Une de ces molécules a permis la fabrication d'une diode blanche organique. Le troisième chapitre de ce manuscrit présente une structure tridimensionnelle intéressante, le 1,1-biphosphole. En plus de posséder une structure tridimensionnelle, ces structures présentent un mode de conjugaison original, la conjugaison σ-π, qui permet de réduire l'écart HO-BV de nos systèmes. Une de ces molécules a permis la fabrication de la première cellule photovoltaïque organique avec un dérivé du phosphole inséré dans la couche active. Dans une deuxième partie, ce chapitre traite également de la réactivité originale du 1,1'-biphosphole qui permet de fonctionnaliser l'atome de phosphore par une simple substitution nucléophile, permettant d'insérer une grande variété de substituants pour moduler les propriétés des molécules. Pour finir, ce manuscrit présente un quatrième chapitre qui implique le phosphole comme unité coordinante afin de réaliser des nouveaux complexes qui permettent de réaliser une ortho-métallation par activation C-H. De nouveaux complexes ortho-métallés d'Ir(III) et de Rh(III) ont été synthétisés et caractérisés.

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Wang, Yu. "Développement d'un capteur magnéto acoustique on-chip pour la caractérisation des matériaux complexes." Thesis, Cergy-Pontoise, 2014. http://www.theses.fr/2014CERG0717/document.

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Abstract:

Les ondes acoustiques et électromagnétiques offrent des méthodes de caractérisation des matériaux très peu invasives. Souvent utilisées à l'aide de capteurs indépendants, l'approche développée ici est de proposer un résonateur multimodal acoustique et électromagnétique. Afin de répondre à une grande variété d'applications, le choix de l'élément actif piézo-électrique s'est porté sur un disque de quartz de coupe AT. L'étude s'articule autour des étapes aboutissant in fine à un capteur magnéto acoustique on-chip à excitation sans contact.L'étude théorique d'un capteur magnéto-acoustique à excitation inductive est tout d'abord réalisée pour un capteur chargé par un fluide visqueux. Ce capteur est constitué de trois éléments : une sonde radiofréquence (RF), un résonateur RF à fort facteur de qualité et le quartz sur lequel ont été déposées deux électrodes en anneau. Cette étude montre comment déduire la viscosité complexe du matériau étudié à partir de l'impédance électrique du système complet. Les mesures effectuées sur des mélanges étalons montrent une très bonne correspondance avec les résultats théoriques.L'intégration du résonateur RF sur l'élément piézo-électrique s'effectuant via des électrodes circulaires, une étude préliminaire est menée sur les ondes acoustiques pouvant être générées sur le quartz et leur interaction avec les électrodes. Les mesures de vibration par vibrométrie laser montrent que des ondes de Lamb sont générées dans une large gamme de fréquence (de 100 kHz à 20 MHz). L'analyse de la réponse impulsionnelle spatiale par transformée de Gabor 3D localise la source de ces ondes sur le bord des électrodes. Par ailleurs, l'étude du disque au fondamental montre une grande non-linéarité mécanique du quartz.Le modèle de résonateur RF plan multi-tour puis son intégration sur le disque de quartz du capteur magnéto-acoustique on-chip sont ensuite étudiés. Les résultats expérimentaux par mesure d'impédance et vibrométrie laser valident le modèle. La gamme de fréquence sélectionnée (entre 5 et 20 MHz) permet d'envisager des mesures micro-rhéologiques
Acoustic and electromagnetic waves are key probing candidates for characterizing their propagation media with minimum perturbation. Often used with independent sensors based on specialized transducing materials, the approach developed here provides an on-ship multimodal sensor using the same sensing material for probing the acoustic and electromagnetic properties of the material. To meet a wide range of applications, the choice of the active piezoelectric element is carried out on an AT cut quartz. The study focuses on the steps leading in fine to an on-chip magneto-acoustic sensor with a contactless excitation.The theoretical study of a magneto-acoustic sensor inductively excited and loaded by a viscous fluid is first carried out. This sensor consists of three elements: a radio frequency (RF) sensor, a high quality factor RF resonator and a quartz on which two ring electrodes have been deposited. The complex viscosity of the studied material is derived from the electrical impedance of the complete system. The measurements carried on etalon viscoelastic materials show a good agreement with the theoretical results.The integration of the RF resonator on the piezoelectric element being via circular electrodes, a preliminary study is performed for determining the acoustic waves that can be generated in the quartz and their interaction with the electrodes. The laser vibrometry measurements indicate that Lamb waves are generated in a wide frequency range, from 100 kHz to 20 MHz. The analysis of the spatial pulse response of the sensor surface by 3D Gabor transform locates the source of these waves on the edge of the electrodes. Furthermore, the study of the disk at it fundamental frequency points out the high nonlinear mechanical behavior of the quartz.The plane RF multi-turn resonator and its integration on the quartz disk of the magneto-acoustic on-chip sensor are then studied. The experimental results of impedance and laser vibrometry measurements validate the proposed theoretical model. The selected frequency range (between 5 and 20 MHz) allows one to consider micro rheological measurements

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Bottois, Paul. "Caractérisation de matériaux composites sur structures à géométries complexes par problème inverse vibratoire local." Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1026/document.

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Abstract:

Les matériaux composites présentent une forte rigidité pour une faible masse. Les méthodes courantes pour représenter le comportement vibratoire de ces matériaux ne sont souvent pas adaptées, car elles ne caractérisent pas le matériau mis en forme. Or, les propriétés dynamiques de celui-ci peuvent varier lors de sa fabrication et peuvent être dépendante de l’'espace. De nouvelles approches sont donc nécessaires pour mieux appréhender ces phénomènes.L’'approche proposée dans cette thèse utilise une méthode inverse locale, inspirée fortement de la méthode RIFF (Résolution Inverse Fenêtrée Filtrée) pour l’'identification des propriétés de matériaux. Ces travaux proposent d’'étendre le champ d’'application de cette méthode à des structures composites ayant une géométrie complexe, en remplaçant l’'opérateur analytique par un opérateur Éléments Finis. Les matériaux composites sont alors considérés comme homogènes et leurs propriétés sont recherchées. Dans le cas d’'une géométrie complexe deux couples de paramètres sont identifiés : le module d’'Young homogénéisé de traction complexe et le module d’'Young homogénéisé de flexion complexe, résultant du couplage existant entre les mouvements longitudinaux et transverses. Les méthodes inverses étant connues pour être sensibles aux incertitudes de mesure, une approche probabiliste est présentée pour régulariser le bruit de mesure. La régularisation est alors automatique et ne nécessite pas de paramètres à ajuster.L’'identification des paramètres structuraux, qui peut être globale ou locale, est présentée sur poutres droites, poutre courbes, plaques et coques
Composite materials have high stiffness for a low mass. Common methods to represent the vibratory behavior of these materials are often not appropriate, as they do not characterize the material being shaped. However, the dynamic properties of the material can vary during its manufacture and can be dependent on space. New approaches are therefore needed to better understand these phenomena.The approach proposed in this thesis uses a local inverse method, strongly inspired by the FAT (Force Analysis Technique) for the identification of material properties. This work proposes to extend the scope of this method to composite structures with complex geometry, replacing the analytical operator with a Finite Element operator. Composite materials are then considered homogeneous and their properties are sought. In the case of a complex geometry two pairs of parameters are identified, the homogenized Young's modulus of complex traction and the homogenized Young's modulus of complex bending, resulting from the coupling between the longitudinal and transverse movements. As inverse methods are known to be sensitive to measurement uncertainties, a probabilistic approach is presented to regularize measurement noise. The regularization is then automatic and does not require any parameters to be adjusted.The identification of structural parameters, which can be global or local, is presented on straight beams, curved beams, plates and shells

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Ndiaye, Mame Cheikh Anta. "Caractérisation en solution et étude théorique d’un polyoxomolybdate géant à base de 132 atomes de molybdène." Strasbourg, 2010. http://www.theses.fr/2010STRA6093.

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Abstract:

La compréhension des structures formées par les molécules d'eau à l'échelle du nanomètre est un véritable défi scientifique nécessitant une coopération étroite entre physiciens, chimistes et biologistes. Notre thèse se focalise sur la chimie des polyoxomolybdates en solution aqueuse en vue d'élaborer des nanocapsules inorganiques poreuses chargées négativement et présentant des formes polyédriques variées. L'organisation supramoléculaire des molécules d'eau confinée à l'échelle du nanomètre a pu ainsi être étudiée à l'état solide au moyen de la diffraction des rayons X sur monocristal et au moyen du programme PACHA. Notre travail a consisté à synthétiser puis caractériser un objet nanométrique en solution, le polyoxométallate (POM) Mol32-ACET, par spectroscopie RMN tH, BC ainsi que par diffusion des neutrons aux petits angles et par diffusion quasi-élastique des neutrons (échos de spin) afin d'accéder à la dynamique de l'eau qui y est encapsulée, sous forme d'une nanogoutte de 1 nm de rayon. Une autre partie de notre travail a consisté à comprendre le mécanisme d'autoassemblage de ces objets à l'aide d'outils théoriques dérivés de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ou avec le programme PACHA (Partial Charges Analysis) développé au laboratoire
Understanding the structures formed by water molecules at the nanoscale is a major scientific challenge requiring close cooperation between physicists, chemists and biologists. This work focuses an the chemistry of aqueous polyoxomolybdates to develop negatively charged porous inorganic nanocapsules displaying varied polyhedral shapes. The supramolecular organization of water mole cules confined to the nanometer scale was studied in the solid state using single crystal X-ray diffraction and the PACHA algorithm. In this work we have synthesized and characterized a nanoscale object in solution, the polyoxometalate (POM) Mol32-ACET. By tH NMR and BC spectroscopy, small angles neutron scattering and quasi-elastic neutron scattering (spin echo) to access to the dynamics of the water encapsulated as a nanodroplet of 1 nm radius. Another part of this work was to understand the mechanism of self-assembly of these objects using theoretical tools derived from the theory of density functional theory (DFT) or using the PACHA (Partial Charges Analysis) software developed in the laboratory

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Rousseau, Theodulf. "Elaboration et caractérisation de cellules solaires organiques à base de nouvelles classes de matériaux actifs." Angers, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00984367.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation de cellules solaires organiques à base de nouvelles classes de matériaux donneurs dérivés de petites molécules solubles. Une première phase de ce travail a été consacrée à l'étude des cellules de type hétérojonction volumique à base de poly(3-hexylthiophène) et d'un dérivé soluble du fullerène C60, le PCBM. Le nombre considérable de travaux déjà publiés sur ces dispositifs en ont fait un système modèle particulièrement approprié à l'étude des différents paramètres expérimentaux impliqués dans la fabrication de ce type de cellules et à leur optimisation. Les protocoles expérimentaux définis sur la base de ces études ont été ensuite appliquées à l'évaluation de deux nouvelles classes de donneurs moléculaires à base du dicétopyrrolopyrrole (DPP) et de dipyrrométhène de bore (BODIPY). Les travaux sur les donneurs dérivés du DPP ont porté sur la réalisation de différentes séries de cellules solaires à hétérojonction planaire et volumique et les résultats obtenus ont permis à la fois d'atteindre des performances intéressantes et de progresser dans la compréhension des relations structure-propriétés dans cette famille de donneurs moléculaires. La dernière partie de ce travail concerne la réalisation et l'étude de cellules solaires à partir d'une classe originale de donneurs moléculaires dérivés du BODIPY. La caractérisation des propriétés électroniques de différentes familles de bodipys ainsi que la fabrication et l'étude de plusieurs séries de cellules solaires ont conduit à des avancées importantes et des rendements parmi les plus élevés obtenus jusqu'à présent sur des BHJ moléculaires à base d'accepteur dérivé du C60 ont été obtenus. Par ailleurs ces travaux ont permis de mettre pour la première fois en évidence des effets coopératifs dans des BHJ moléculaires utilisant des donneurs multiples
This work deals with the preparation and characterization of organic solar cells based on novel classes of soluble molecular donors. The first chapter is devoted to the study of bulk heterojunction organic solar cells based on poly(3-hexylthiophene) and a soluble derivative of fullerene C60. This type of device is used as a model system to analyze the various experimental parameters involved in the fabrication and optimization of organic solar cells. The experimental procedures defined on the basis of these studies have been subsequently applied to the evaluation of two classes of molecular donors namely diketopyrrolopyrrole (DPP) and boron dipyrromethene (BODIPY). The work on DPP-based donors involved the fabrication of various series of bilayer and bulk heterojunction solar cells. The results of these investigations have led to interesting performances and to a better understanding of structure-properties relationships in this family of molecular donors. The last part of this work concerned the study and realization of solar cells based on an original class of molecular donors derived from BODIPY. The characterization of the electronic properties of different families of BODIPYs as well as the preparation and study of several series of solar cells have led to important progress, and power conversion efficiencies among the highest reported so far for molecular BHJ solar cells based on soluble C60 derivative have been obtained. Furthermore, first evidences of cooperative effects in molecular BHJ using multiple donors have also been presented

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Larcher, Nicolas. "Contribution à la caractérisation des matériaux au comportement viscoélastique par méthode ultrasonore : application aux matériaux bitumineux." Limoges, 2014. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/4c5e3d35-135f-4f27-ba5b-d15f37e910cf/blobholder:0/2014LIMO4006.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse se place dans le cadre de la problématique de la caractérisation des matériaux thermo-viscoélastiques en laboratoire avec une application sur les matériaux bitumineux. Actuellement, la caractérisation mécanique de ces matériaux nécessite des essais coûteux autant en termes de temps, que de matériel et de matériau. L’objectif est de proposer une alternative à ces essais par le biais d’un essai de Contrôle Non Destructif (CND) basé sur la mesure des grandeurs caractéristiques de la propagation des ondes ultrasonores. Les matériaux de l’étude, un bitume et deux enrobés bitumineux ont été développés par l’entreprise EIFFAGE Travaux Publics. Les enrobés bitumineux font l’objet d’une étude visant l’optimisation de la structure granulaire des enrobés bitumineux dans le but d’augmenter leurs performances mécaniques. Une attention particulière est portée aux méthodes de détermination des grandeurs caractéristiques de la propagation d’ondes et à la prise en compte de leur dépendance fréquentielle. Les données expérimentales de référence, issues des essais standards de module complexe (G* et E*), sont représentées et interprétées sur la base de différentes représentations : courbes maitresses, plan de Cole – Cole et espace de Black. Ces représentations sont également extrapolées à l’aide d’un modèle rhéologique à spectre continu, le modèle 2S2P1D. La caractérisation de ces matériaux par la méthode ultrasonore repose sur deux aspects : d’une part la détermination de la vitesse de phase et du facteur d’atténuation des ondes de compression et de cisaillement ; d’autre part la détermination des grandeurs mécaniques (G*, E* et v*) par le biais des équations de propagation en 2D dans un milieu élastique ou viscoélastique isotrope. Les résultats obtenus montrent une bonne adéquation entre les données ultrasonores, les mesures mécaniques et les prédictions du modèle rhéologique. Les représentations complexes par séparation des parties réelles et imaginaire montrent l’apport essentiel de l’hypothèse viscoélastique dans l’exploitation des données ultrasonores et la nécessité de la prise en compte des différents mécanismes dissipatifs conduisant l’atténuation des ondes dans un matériau hétérogène viscoélastique
This work deals with a laboratory test applied to the thermo viscoelastic materials in particular the bituminous materials. Today, the mechanical characterization of the bituminous materials is very expensive in time, material and equipment. The aim of this study is to propose an alternative to the mechanical test by a Non Destructive Test (NDT) based on ultrasonic wave measurements. The materials of this study, a binder and two asphalt concretes, have been developed by Eiffage Travaux Publics company. These asphalt concretes are otherwise to improve the mechanical properties by an optimization the granular skeleton of the bituminous materials. This study focuses to the different methods of determination of the acoustic parameters like velocity and attenuation factor. Moreover, their frequency dependence is highlighted. Experimental data, obtained with the standard mechanical modulus test, have been taking into account as the reference and plotted in term of master curves and complex representations as Cole – Cole and Black spaces. A rheological model (2S2P1D) which has a continuum spectrum, is fitted to the mechanical representation. The ultrasonic characterization of the materials is based on two aspects : on one side the determination of phase velocity and attenuation factor of compression and shear waves, on the other side the theory of 2D wave propagation in elastic and viscoelastic medium which allows to determining mechanical properties (G*, E*, v*). A good agreement is showed between the ultrasonic data, the mechanical characterization and the rheological prediction. The complex representations which are based on the expression of real and imaginary parts of the complex modulus and the phase angle, are the major contribution of the hypothesis of wave propagation in a viscoelastic medium for the utilization

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Molina, Émilie. "Matériaux hybrides mésoporeux fonctionnalisés par des polymères : élaboration, caractérisation physico-chimique et applications biomédicales." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2015. http://www.theses.fr/2015ENCM0024.

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Ce travail de thèse porte sur l’élaboration de matériaux siliciques mésostructurés par des agents structurants originaux : les micelles complexes de polyions ou micelles PICs, qui présentent la particularité de s’assembler de façon réversible dans l’eau. Les micelles PICs sont des assemblages formés par interactions électrostatiques entre un copolymère à blocs double-hydrophiles (DHBC) neutre-ionisable et un agent de micellisation de charge opposée au DHBC. Le DHBC utilisé est un poly(oxyde d’éthylène)-b-poly(acide acrylique) POE-b-PAA synthétisé par polymérisation radicalaire contrôlée par transfert d’atome (ATRP) et les agents de micellisation sont commerciaux (oligochitosane OC, antibiotiques aminoglycosides). Tout d’abord, l’influence de divers paramètres (pH, température, concentration) sur les propriétés d’association des micelles PIC a été étudiée en solution aqueuse. Puis, l’influence de ces mêmes paramètres sur la structuration de la silice en présence de complexes de polyions POE-b-PAA/OC a été recherchée, et a permis de mieux appréhender les mécanismes de formation des matériaux hybrides. Il a ainsi été montré qu’en jouant sur les interactions entre les divers constituants, il était possible de contrôler la mésostructure des matériaux (hexagonale, lamellaire, vermiculaire) et leur morphologie (nanoparticules, microparticules). Enfin, la versatilité de l’utilisation de micelles PIC en tant qu’agents structurants de la silice a été mise en évidence avec des systèmes POE-b-PAA/aminoglycosides, qui ont permis d’obtenir directement des matériaux structurés ordonnés chargés en principes actifs. Par ailleurs, les possibilités offertes par l’utilisation des micelles PIC notamment en termes de fonctionnalité et de réversibilité de la micellisation, ont été exploitées et ont permis d’obtenir facilement des matériaux mésoporeux fonctionnalisés par les chaînes ionisables du DHBC, suite à l’extraction sélective de l’agent de micellisation. Il a été montré que de tels matériaux fonctionnels sont capables de complexer des espèces de charges opposées et notamment des principes actifs, qui peuvent par la suite être relargués de façon pH-dépendante
Mesostructured hybrid materials were prepared by using original silica-structuring agents, which are polyion complex (PIC) micelles. A great advantage of PIC micelles is that they can be reversibly assembled in aqueous solution by varying physico-chemical parameters. PIC micelles are formed by electrostatic complexation between a neutral-anionic double-hydrophilic block copolymer (DHBC) and an oppositely charged agent of micellization; here a poly(ethylene oxide)-b-poly(acrylic acid) PEO-b-PAA (synthesized by controlled radical polymerization by atom transfer ATRP) and commercial polyamines (oligochitosan OC or aminoglycoside antibiotics) were respectively used. First, the influence of various parameters (pH, temperature, concentration) on PIC micelle association properties was investigated in aqueous solution. Then, the effect of these parameters on the silica mesostructuring process was studied, it provides a better understanding of the formation mechanisms. It was shown that varying interactions between constituents allows to control the mesostructure (hexagonal, lamellar, wormlike) and the material morphology (nanoparticle, microparticle). Finally, the versatility of the approach has been demonstrated with PEO-b-PAA/aminoglycoside systems. Drug-loaded ordered mesostructured materials were prepared following a one-pot route. Moreover, taking advantage of the high degree of functionality of DHBC polymers and of the reversibility of the micellization, polyacid-functionalized mesoporous materials were directly prepared by selectively extracting the micellization agent. PAA-functionalized silica materials were then used to complex diverse active entities such as drugs, whose delivery could be pH-controlled

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Nurit, Marvin. "numérisation et caractérisation de la réflectancelocale des surfaces complexes pour l'inspection visuelle." Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2022. http://www.theses.fr/2022UBFCK112.

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Abstract:

La maitrise de la perception visuelle des surfaces des produits manufacturés est un enjeu central pour l'industrie. Or, en entreprise, la qualité des surfaces est souvent évaluée par des contrôleur humain. Seul quelques cas spécifiques utilisent une approche instrumentale ou photométrique. Parmi les approches photométriques, l'une d'elle connaît un essor important: le Reflectance Transformation Imaging (RTI). Le RTI permet d'obtenir une estimation réduite et simplifié de la Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) et une estimation de la géométrie de la surface. Cependant cette technique présente des limites au niveau de l'acquisition et du traitement des données. L'objectif est donc de corriger certaines de ces limites afin d'améliorer le RTI et, par conséquent, le contrôle qualité visuel des états de surfaces dans l'industrie.L'une de ces limites est la grande quantité de données, complexe à analyser, obtenue avec une acquisition RTI. Nous proposons une méthodologie afin de caractériser l'apparence des surfaces à partir mesures RTI. La caractérisation des états de surface est basée sur l'utilisation de descripteurs d'apparence, statistiques et géométriques. A partir des descripteurs extraits des acquisitions RTI nous proposons une méthode afin d'estimer la saillance visuelle multi-échelle et multi-niveau en chaque pixel et permettre ainsi de discriminer les anomalies de surfaces. Une méthodologie, pour segmenter les données RTI en utilisant la saillance, est ensuite appliqué sur un cas d'application. La méthode permet de déterminer les descripteurs les plus pertinents pour la segmentation. Le calcul de distance est étendue aux acquisitions RTI afin de comparer les états de surface. Ces méthodes se basent sur la distance de Mahalanobis en utilisant les descripteurs.Une autre des limites du RTI correspond aux biais de mesure. Certains descripteurs sont invariant à ces biais de mesures sauf celui du temps d'exposition pour lequel aucun descripteurs est insensible. Nous proposons alors d'utiliser le High Dynamic Range (HDR) couplé au RTI (HD-RTI). Le couplage est fait de façon à prendre en compte les spécificité de chacune des techniques afin d'optimiser le temps d'acquisition du RTI tout en permettant la pleine mesure de la Dynamique de la scène en chaque position angulaire de la source de lumière. Avec les donnée stéréo-photométrique HD-RTI, nous pouvons reconstruire virtuellement la scène en simulant un temps d'exposition arbitraire, mais aussi, mieux caractériser et donc discriminer les anomalies de surfaces
Mastering the visual perception of the surfaces of manufactured products is a central issue for industry. However, in industry, the quality of surfaces is often assessed by human inspectors. Only a few specific cases use an instrumental or photometric approach. Among the photometric approaches, one of them is experiencing significant growth: Reflectance Transformation Imaging (RTI). The RTI makes it possible to obtain a reduced and simplified estimate of the Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) and an estimate of the geometry of the surface. However, this technique has limitations in terms of data acquisition and processing. The objective is therefore to correct some of these limits in order to improve the RTI and, consequently, the visual quality control of surface conditions in industry.One of these limitations is the large amount of data, complex to analyze, obtained with an RTI acquisition. We propose a methodology to characterize the appearance of surfaces from RTI measurements. The characterization of surface states is based on the use of appearance, statistical and geometric descriptors. From the descriptors extracted from the RTI acquisitions, we propose a method to estimate the multi-scale and multi-level visual salience in each pixel and thus make it possible to discriminate surface anomalies. A methodology, to segment RTI data using salience, is then applied to an application case. The method makes it possible to determine the most relevant descriptors for segmentation. Distance calculation is extended to RTI acquisitions in order to compare surface states. These methods are based on the Mahalanobis distance using the descriptors.Another limitation of RTI is measurement bias. Some descriptors are invariant to these measurement biases except that of the exposure time for which no descriptor is insensitive. We then propose to use High Dynamic Range (HDR) coupled with RTI (HD-RTI). The coupling is done in such a way as to take into account the specificities of each of the techniques in order to optimize the RTI acquisition time while allowing the full measurement of the Dynamics of the scene in each angular position of the light source. With HD-RTI stereo-photometric data, we can virtually reconstruct the scene by simulating an arbitrary exposure time, but also better characterize and therefore discriminate surface anomalies

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Brotons, Valérie. "Elaboration et caractérisation de nouveaux matériaux carbonés : c60 et nanotubes de carbone. Potentiel d'application à la catalyse hétérogène." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20045.

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Abstract:

Les materiaux carbones sont largement utilises en chimie fine, comme supports de phases metalliques actives en catalyse. La decouverte de nouveaux composes moleculaires du carbone: fullerenes et nanotubes de carbone, a motive notre etude de leur potentiel d'application comme supports de metaux precieux. Des materiaux catalytiques originaux, a base de fullerene 60 greffe ou de nanotubes mono-feuillets ou multi-feuillets, ont ete elabores et caracterises. L'etude de leurs proprietes catalytiques, dans le cas de la reaction d'hydrogenation du cinnamaldehyde a montre un comportement different des catalyseurs classiques comparables, avec en particulier, de meilleures selectivites en alcool cinnamique

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Toumi, Souad. "Caractérisation des matériaux complexes et de leurs endommagements par la technique de la coda ultrasonore alliée à l'acoustique non linéaire." Thesis, Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1024/document.

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Abstract:

Nous nous intéressons, dans cette étude, à la caractérisation d'un défaut en développe une méthode ultrasonore basée sur la diffusion multiple des ondes. Pour cela, nous avons utilisé un béton base polymère endommagé par un essai de flexion en trois points. La technique d’'Interférométrie par Onde de Coda (CWI) prend en compte les ondes issues de la diffusion multiple et qui parcourent de ce fait une distance très grande devant celle séparant la source et du récepteur. Cette technique montre la sensibilité de la coda quand le matériau est soumis en résonance non linéaire où l’ influence des conditions de l’ environnement est considéré comme limité par l’ utilisation d’ un signal différent de référence. Les résultats expérimentaux ont montré que l’ efficacité de la méthode dépend du plan de vibrations considérées. Dans le but d'étudier l’ anisotropie d’ un défaut créé dans un béton base polymère nous avons utilisé les données de l’'Emission Acoustique (EA) récoltées au cours d’ essais acoustiques en Résonance Non Linéaire pour les deux plans. L’ existence d'une différence entre les signaux enregistrés au cours de mesures de l’ EA montrent que nous produisons différents micro-mécanismes dont la présence et / ou l'absence ont un impact important important sur l'interaction entre l'onde ultrasonore et le défaut
Nonlinear Resonance (NR) and Coda Wave Interferometry (CWI) have proved to be efficient to detect and follow the evolution of micro-cracks within a strongly scattering media (concrete, rocks, etc.). Nevertheless, the localization of the cracks using the same techniques is not straight forward. In order to avoid the conditioning and its subsequent relaxation effect related to NR, CWI is simultaneously applied when concrete samples are vibrating in the linear regime. Based on a comparative study of the coda signals contents (non ballistic part) in the absence and under the weak linear vibration, the localization of the mechanically induced scatterers was possible depending on the scatterers' main direction with respect to the vibration plane. The latter point raises the issue of the generated types of vibration at the scatterers. Therefore, investigations were performed using the Acoustic Emission (AE) technique, which has served to verify that the acoustic activity during the linear vibrations does change depending on the considered experimental configuration. The latter, has also a direct effect on the frequency content of the recorded AE hits showing the potential link existing between the quantitative analysis of AE hits and the generated vibration mechanisms of the existing micro-cracks

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Toumi, Souad. "Caractérisation des matériaux complexes et de leurs endommagements par la technique de la coda ultrasonore alliée à l'acoustique non linéaire." Electronic Thesis or Diss., Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1024.

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Abstract:

Nous nous intéressons, dans cette étude, à la caractérisation d'un défaut en développe une méthode ultrasonore basée sur la diffusion multiple des ondes. Pour cela, nous avons utilisé un béton base polymère endommagé par un essai de flexion en trois points. La technique d’'Interférométrie par Onde de Coda (CWI) prend en compte les ondes issues de la diffusion multiple et qui parcourent de ce fait une distance très grande devant celle séparant la source et du récepteur. Cette technique montre la sensibilité de la coda quand le matériau est soumis en résonance non linéaire où l’ influence des conditions de l’ environnement est considéré comme limité par l’ utilisation d’ un signal différent de référence. Les résultats expérimentaux ont montré que l’ efficacité de la méthode dépend du plan de vibrations considérées. Dans le but d'étudier l’ anisotropie d’ un défaut créé dans un béton base polymère nous avons utilisé les données de l’'Emission Acoustique (EA) récoltées au cours d’ essais acoustiques en Résonance Non Linéaire pour les deux plans. L’ existence d'une différence entre les signaux enregistrés au cours de mesures de l’ EA montrent que nous produisons différents micro-mécanismes dont la présence et / ou l'absence ont un impact important important sur l'interaction entre l'onde ultrasonore et le défaut
Nonlinear Resonance (NR) and Coda Wave Interferometry (CWI) have proved to be efficient to detect and follow the evolution of micro-cracks within a strongly scattering media (concrete, rocks, etc.). Nevertheless, the localization of the cracks using the same techniques is not straight forward. In order to avoid the conditioning and its subsequent relaxation effect related to NR, CWI is simultaneously applied when concrete samples are vibrating in the linear regime. Based on a comparative study of the coda signals contents (non ballistic part) in the absence and under the weak linear vibration, the localization of the mechanically induced scatterers was possible depending on the scatterers' main direction with respect to the vibration plane. The latter point raises the issue of the generated types of vibration at the scatterers. Therefore, investigations were performed using the Acoustic Emission (AE) technique, which has served to verify that the acoustic activity during the linear vibrations does change depending on the considered experimental configuration. The latter, has also a direct effect on the frequency content of the recorded AE hits showing the potential link existing between the quantitative analysis of AE hits and the generated vibration mechanisms of the existing micro-cracks

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Girard, Gautier. "Caractérisation et modélisation thermomécaniques de matériaux et de structures circuits imprimés complexes destinés aux applications spatiales radiofréquences et micro-ondes." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0170/document.

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Abstract:

La thèse s’intéresse au comportement thermomécanique des circuits imprimés pour des applications spatiales hyperfréquences. Dans cette étude, les circuits imprimés sont des assemblages multi-matériaux faisant intervenir des substrats diélectriques (composites tissés) et des connexions en cuivre. Les circuits étudiés sont des multicouches et l’information électrique transite d'une couche à l'autre par le biais de trous traversants : des perçages réalisés à travers les différentes couches, recouverts de cuivre par électrodéposition. Tout satellite comporte de l’électronique embarquée dont le circuit imprimé constitue le support et les connexions. Dans le cadre des applications spatiales, le circuit imprimé subira des variations importantes de température. Ces chargements engendrent des déformations qui ne sont pas homogènes dans les différents matériaux, pouvant mener à des contraintes importantes qui seront source de défaillances. En effet, les coefficients d'expansion thermique des substrats diélectriques et du cuivre sont différents. À chaque cycle thermique, le cuivre est alors entrainé sous chargement alterné. Suivant les configurations, le cuivre peut se plastifier et rompre après quelques centaines ou milliers de cycles thermiques (fatigue oligo-cyclique). On remarque que les ruptures sont souvent observées dans les trous traversant. Deux volets sont identifiables dans la thèse : un premier volet de caractérisation du comportement thermomécanique des matériaux présents dans les circuits imprimés hyperfréquences (substrats composites et cuivre), et un second volet concernant les simulations de configurations stratégiques à partir des comportements identifiés
In this thesis, the thermomechanical behavior of Printed Circuit Boards with high frequency space applications is assessed. A printed circuit board is a multi-material assembly, linking dielectric substrates and copper paths. The studied PCBs are multilayers, thus drills are made through these layers with copper electrodeposited on the wall of the hole, allowing the electrical signal to go from one layer to the other. Any satellite carries embedded electronics and the PCB is the link and the support of these electronics. During the life of the PCB in space applications, important temperature changes will drive strains which are inhomogeneous in the different materials and thus will lead to important stresses, root of the observed failures. Indeed, the coefficients of thermal expansion of the dielectric substrates are different than the one of copper. For each thermal cycle, the copper undergoes thus an alternate loading. Depending on the configuration, the copper may endure plastic strain and break after hundreds or a few thousands of cycles (oligo-cyclic fatigue). These failures happen often in the copper barrels linking the different layers.Two phases are distinguishable in the thesis: a first phase in which the thermomechanical behaviors of the materials constituting high frequency printed circuit boards is assessed (composites substrates and copper), and a second phase concerning the simulations of crucial configurations thanks to the identified behaviors of the materials

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Girard, Gautier. "Caractérisation et modélisation thermomécaniques de matériaux et de structures circuits imprimés complexes destinés aux applications spatiales radiofréquences et micro-ondes." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0170.

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Abstract:

La thèse s’intéresse au comportement thermomécanique des circuits imprimés pour des applications spatiales hyperfréquences. Dans cette étude, les circuits imprimés sont des assemblages multi-matériaux faisant intervenir des substrats diélectriques (composites tissés) et des connexions en cuivre. Les circuits étudiés sont des multicouches et l’information électrique transite d'une couche à l'autre par le biais de trous traversants : des perçages réalisés à travers les différentes couches, recouverts de cuivre par électrodéposition. Tout satellite comporte de l’électronique embarquée dont le circuit imprimé constitue le support et les connexions. Dans le cadre des applications spatiales, le circuit imprimé subira des variations importantes de température. Ces chargements engendrent des déformations qui ne sont pas homogènes dans les différents matériaux, pouvant mener à des contraintes importantes qui seront source de défaillances. En effet, les coefficients d'expansion thermique des substrats diélectriques et du cuivre sont différents. À chaque cycle thermique, le cuivre est alors entrainé sous chargement alterné. Suivant les configurations, le cuivre peut se plastifier et rompre après quelques centaines ou milliers de cycles thermiques (fatigue oligo-cyclique). On remarque que les ruptures sont souvent observées dans les trous traversant. Deux volets sont identifiables dans la thèse : un premier volet de caractérisation du comportement thermomécanique des matériaux présents dans les circuits imprimés hyperfréquences (substrats composites et cuivre), et un second volet concernant les simulations de configurations stratégiques à partir des comportements identifiés
In this thesis, the thermomechanical behavior of Printed Circuit Boards with high frequency space applications is assessed. A printed circuit board is a multi-material assembly, linking dielectric substrates and copper paths. The studied PCBs are multilayers, thus drills are made through these layers with copper electrodeposited on the wall of the hole, allowing the electrical signal to go from one layer to the other. Any satellite carries embedded electronics and the PCB is the link and the support of these electronics. During the life of the PCB in space applications, important temperature changes will drive strains which are inhomogeneous in the different materials and thus will lead to important stresses, root of the observed failures. Indeed, the coefficients of thermal expansion of the dielectric substrates are different than the one of copper. For each thermal cycle, the copper undergoes thus an alternate loading. Depending on the configuration, the copper may endure plastic strain and break after hundreds or a few thousands of cycles (oligo-cyclic fatigue). These failures happen often in the copper barrels linking the different layers.Two phases are distinguishable in the thesis: a first phase in which the thermomechanical behaviors of the materials constituting high frequency printed circuit boards is assessed (composites substrates and copper), and a second phase concerning the simulations of crucial configurations thanks to the identified behaviors of the materials

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Doeuff, Martine. "Matériaux lamellaires MPS ₃ (M = Mn, Cd, Fe, Ni) et chimie de coordination : caractérisation structurale et propriétés de nouveaux composés obtenus par chimie douce." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112037.

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Abstract:

On montre qu'il est possible de synthétiser des composés MPS ₃. NH₂ O par des techniques de chimie en solution en réalisant des portages d'ions M² + par des coordinats P₂S₆ ⁴⁻. On a pu ainsi préparer Cu₂¹ PS ₃ que l'on ne peut pas préparer à haute température. NiPS ₃ conduits à de nouveaux composés d'intercalation. La réduction du dibenzènechrome sur certains MPS ₃ conduit à des matériaux originaux

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Moungache, Amir. "Développement d'un banc ellipsométrique hyperfréquence pour la caractérisation de matériaux non transparents." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00700486.

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Abstract:

Dans la fabrication d'un produit, la maîtrise des propriétés physiques des matériaux utilisés est indispensable. Il est donc nécessaire de déterminer leurs propriétés comportementales. On exploite en général des propriétés physiques intermédiaires telles que les propriétés électromagnétiques. Nous avons mis au point une technique de caractérisation sans contact de matériaux non transparents en transposant les concepts de base de l'ellipsométrie optique en hyperfréquence. La caractérisation se fait par résolution d'un problème inverse par deux méthodes numériques : une méthode d'optimisation classique utilisant l'algorithme itératif de Levenberg Marquardt et une méthode de régression par l'uti1isation de réseaux de neurones du type perceptron multicouches. Avec la première méthode, on détermine deux paramètres du matériau sous test à savoir l'indice de réfraction et l'indice d'extinction. Avec la deuxième, on détermine les deux indices ainsi que l'épaisseur de 1'échantillon. Pour la validation, nous avons monté un banc expérimental en espace libre à 30 GHz en transmission et en incidence oblique avec lequel nous avons effectué des mesures sur des échantillons de téflon et d'époxy de différentes épaisseurs (1 à 30 mm). Nous avons obtenu une caractérisation satisfaisante de l'indice et de l'épaisseur. Nous avons ensuite fait des mesures de trois types de papier dont la caractérisation de l'indice était satisfaisante sans toutefois les discriminer. Ces travaux ont montré la possibilité de caractériser des matériaux épais et non transparents par une technique ellipsométrique

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Mnif, Nizar. "Elaboration et caractérisation de mélanges complexes à base de polypropylène en vue de son écoconception et de son recyclage dans les véhicules hors d'usage." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0127/these.pdf.

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Abstract:

Ce travail présente l'élaboration et l'étude des propriétés de mélanges à base d'une formulation commerciale (PP/EPR) utilisée dans la fabrication de boucliers automobiles. Dans une première partie, la compatibilisation de polluants potentiels tels que ABS, PA, PU a conduit à élaborer (PP/EPR)/ABS, la présence du compatibilisant SEBS) augmente la résistance aux chocs et l'allongement à la rupture (amélioration de l'interface matrice/polluant) et diminue la taille de particules ABS. Par contre, outre l'incompatibilité du PU avec la matrice (PP/EPR), il dégrade les propriétés mécaniques des mélanges mêmes en présence de compatibilisants. Les mélanges renforcés nano-CaCO3, pourraient contribuer à l'éco-conception de "formulations PP" en substituant des matières premières organiques non renouvelables et en améliorant les propriétés chocs des formulations d'origine. L'étude morphologique et les propriétés mécaniques montrent que la dispersion des nanoparticules est assez différente dans la matrice, en fonction des propriétés de surface des nanocharges (acide gras dont l'acide stéarique). D'autre part, les nano-CaCO3 migrent préférentiellement dans la phase EPR (par rapport à la phase PP). La présence de compatibilisant PEP améliore les propriétés mécaniques mais celle d'EPR-g-MAH fragilise le matériau
This work deals with the elaboration and the study of the properties of blends based on a commercial formulation used in the manufacturing of automotive bumpers. We first worked on the compatibilization of polymers that can be mixed with polypropylene after sorting. Then, we taled to disperse nano-cac03 in the ma taix. The compatibilization of potential polymer pollutants such as abs, pa, pu, led to the elaboration and characterization of blends containing three polymers and a compatibilizer. For (PP/EPR)/abs blends, the presence of sebs as compatibilizer increased the impact strength and the elongation at break (improvement of the matrix/pollutant interface) and decreased the size of abs particles. The blends reinforced with nano-cac03 could contribute to the ecodesign of pp based formulations by substituting non renewable organic raw materials as well as by simulating the presence of nanoparticles that could be mixed with pp matrices after sorting and also by improving the impact strength properties of the initial formulations. The morphological study and the mechanical properties show that the dispersion of nanoparticles in the matrix differs according to the surface properties of the nanofillers (fatty acids including stearic acid). On the other hand, the nano-cac03 preferentially migrate in the EPR phase (compared to pp phase). The presence of pep compatibilizer improves the mechanical properties but epr-g-mah weakens the materials

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Bhowmick, Indrani. "Synthèse et caractérisation de matériaux moléculaires magnétiques incorporant des ions métalliques 3d et 4d/5d connectés par des ponts cyanures." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14567/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous avons synthétisé de nouveaux matériaux moléculaires hétérométalliques pontés par des groupements cyanures en utilisant la chimie de coordination donneur-accepteur. Les précurseurs moléculaires basés sur un ion métallique 3d (MnII/III, FeII, NiII, CuII) agissent en tant qu’unités acceptrices, alors que les précurseurs 4d (RuIII) et 5d (ReIV) de type trans-cyanido ont été utilisés comme groupements donneurs. Le chapitre I présente une approche théorique avec quelques exemples des matériaux magnétiques de basse dimensionnalité : molécule et chaîne aimant qui illustrent le rôle du ligand cyanido pour concevoir les matériaux magnétiques. En outre, nous avons sélectionné des précurseurs cyanido à base de métaux 4d/5d pour leur anisotropie magnétique plus élevée par rapport aux ions de métaux 3d. Le choix des précurseurs moléculaires, leur synthèse et leur caractérisation ont été largement décrits dans le chapitre II. Au cours de ce travail de recherche, nous avons obtenu de nombreux systèmes moléculaires hétérométalliques mais également des systèmes unidimensionnels. Les chapitres III, IV et V décrivent la synthèse, la structure cristallographique et la caractérisation magnétique de tous les complexes synthétisés. L’empilement cristallin compact des molécules conduit à un état fondamental antiferromagnétique pour la plupart des complexes ce qui perturbe souvent les phénomènes de relaxation magnétique. Nous avons donc établi les diagrammes de phases magnétiques pour la plupart de ces systèmes. De plus, certaines des chaînes ReIV/MnIII et une chaîne ReIV/FeII présentent des comportements magnétiques de type "chaîne aimant" et donc une bistabilité magnétique
In this thesis, we have synthesised new cyanido bridged heterometallic molecule-based magnetic materials with the tool of simple donor-acceptor coordination chemistry. The 3d metal ion (MnII/III,FeII, NiII, CuII) based molecular precursors acted as acceptor building blocks, whereas the 4d (RuIII)and 5d (ReIV) trans-cyanido type molecular precursors were used as donor moieties.Chapter I contains a theoretical approach with examples of low dimensional magnetic materials:Single Molecule and Single Chain Magnets that illustrate the role of the cyanido ligand to design such magnetic materials. Furthermore, we emphasized the 4d/5d metal based cyanido precursors for their higher magnetic anisotropy over the 3d metal ions. The choice of molecular precursors, their synthesis and characterization were extensively described in chapter II. In this research work, we have obtained many heterometallic molecular complexes and also one dimensional systems. Chapter III, IV and V contain the synthesis, X-ray crystallographic and magnetic characterization of all the newly synthesized complexes. The close crystal packing of the molecules lead to an antiferromagnetic ground state for most of the complexes and this often perturbed the magnetic relaxation phenomena. As expected, we have found metamagnetic phase diagrams for most of these systems. Some of the ReIV/MnIII and a ReIV/FeII one dimensional compounds exhibited Single-Chain magnet like properties and thus magnetic bistability

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Zakhia, Georges. "Synthèse, caractérisation et propriétés magnétiques de nano-aimants moléculaires." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112071.

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Abstract:

Dans la première partie de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressé à l’étude de l’anisotropie magnétique au sein de complexes mononucléaires de Ni(II) et de Co(II) pentacoordinés de géométrie allant de la pyramide à base carrée jusqu’à la bipyramide trigonale. Pour les complexes mononucléaires, nous avons montré que pour une géométrie donnée, la nature de l’ion métallique a une influence importante sur l’anisotropie magnétique.Nous avons étudié l’effet de la géométrie pour un même ion métallique. Dans le cas d’une géométrie bipyramidale trigonale (symétrie C3v), nous avons montré que le complexe de Co(II) possède un axe facile de l’aimantation et donc un blocage de l’aimantation qui conduisent à l’ouverture d’un cycle d’hystérèse à basse température. Ce type de complexe peut donc être utilisé pour le stockage de l’information. Dans la deuxième partie du travail, nous avons étudié les propriétés magnétiques de complexes binucléaires. Un complexe binucléaire de Co(II) pontés par deux Cl- présente un faible couplage ferromagnétique et un blocage de l’aimantation.Enfin, l’autre aspect de ce travail est de réaliser une molécule binucléaire où deux ions anisotropes, chacun possédant un axe facile de l’aimantation, soient faiblement couplés de manière antiferromagnétique. Pour ce faire, nous avons étudié des composés avec des ligands de type cryptant où la géométrie autour des Co(II) est bipyramide trigonale. Nous avons trouvé qu’avec un ligand pontant de type Cl- ou Br-, l’interaction d’échange est beaucoup plus importante que l’anisotropie locale des ions Co(II) conduisant à un comportement magnétique où les ions perdent leur caractère local. Ce travail ouvre la perspective de synthétiser le même type de complexes mais avec des ponts de plus grande taille pour diminuer l’intensité du couplage antiferromagnétique
In the first part of this thesis, we studied the magnetic anisotropy of pentacoordinated mononuclear Ni(II) and Co(II) complexes possessing geometries from square pyramid to trigonal bipyramid. We have shown that, for a given geometry, the metal ion nature has an important influence on the magnetic anisotropy.Then, we studied for a given metal ion the effect of geometry on its magnetic anisotropy. In the case of a trigonal bipyramidal geometry (C3v symmetry), we showed that Co(II) has an Ising type anisotropy (easy axis of magnetization) and thus a blocking of magnetization that leads to an opening of a hysteresis cycle at low temperature. This type of complexes can be used for storing data albeit at low temperature.In the second part of the work, we studied the magnetic properties of binuclear complexes. A binuclear Co(II) complex bridged by two Cl- has a weak ferromagnetic coupling and a blocking of its magnetization.Finally, another aspect of this work was to design binuclear complexes, where two anisotropic ions having each one an easy axis of magnetization, are weakly antiferromagnetically coupled. To do this, we have studied compounds with cryptand ligands where the geometry around the Co (II) is trigonal bipyramid. We found that with a Cl- or Br- bridging ligand, the exchange interaction is much more important than the local anisotropy of Co(II) ions leading to a magnetic behavior where the ions lose their local character. This work opens up prospects for synthesizing the same type of complex but with larger bridges to decrease the intensity of the antiferromagnetic coupling

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Lopes, Leandro. "Étude et caractérisation de matrices hybrides polyether-siloxane utilisées pour la libération contrôlée de Diclofenac de Sodium et de complexes à base de Platine." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112146/document.

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La capacité à incorporer le diclofenac de sodium (DFS) ou des composés à base de platine comme le cisplatine (CisPt), le sel de Zeise ou le tétrachlorure de platine IV (PtCl₄) au sein des matrices hybrides basées sur les chaînes polyéther de caractère hydrophilique (PEO) ou hydrophobique (PPO) et utilisant comme points de réticulation des nodules de type siloxane a été étudiée. Ces composés d’intérêt académique possèdent des applications dans le traitement du cancer (cipslatine) ou en catalyse (sel de Zeise). Dans les matrices avec DFS la diminution de la température de fusion de l'hybride PEO1900 semi- cristallin et la réduction des valeurs de Tg associés aux mesures Raman confirment l'existence d'interactions entre le DFS et les chaînes PEO de la matrice hybride. La coexistence dans l’hybride de phase amorphe et cristalline a été clairement démontrée par la libération bimodale du médicament pour PEO1900 matrice.Les quantités optimales pour avoir une matrice homogène incorporant le CisPt sont 5.4 % m/m avec PEO1900 et 1.8% m/m avec PPO2000. Les mesures EXAFS et Raman convergent vers une préservation de la structure locale du CisPt dans les matrices. Les mesures de SAXS montrent que l’intensité du pic de corrélation entre nœuds de réticulation de type siloxane est affectée par l’incorporation du CisPt dans la matrice en diminuant d’intensité sans changer de position. Ce résultat est interprété par le remplissage de l’espace entre les nœuds par le CisPt. Les profils de libération des matrices PEO1900 montrent que la libération est indépendante de la concentration en CisPt et que le gonflement de la matrice est le mécanisme dominant permettant d’expliquer la cinétique de libération.Pour les hybrides incorporant PtCl₄, il a été montré la coexistence de deux entités de Pt, une espèce Pt(II) et une espèce Pt(IV). L’espèce Pt(II) est identifiée comme (PtCl₄)²⁻ alors que l’espèce Pt(IV) est PtCl₄ dissout dans la matrice. Le rapport entre espèces Pt(II) et Pt(IV) change avec la matrice : L’espèce Pt(II) est dominante pour les matrices à base de PEO alors que les proportions Pt(II) et Pt(IV) sont quasi équivalentes pour les matrices à base de PPO. Il est proposé que l’espèce (PtCl₄)²⁻ interagisse avec les groupements urée localisés en bout de chaînes ainsi qu’avec les chaînes polymériques par les groupements éther. Ces interactions sont favorisées par le caractère anionique de l’espèce Pt(II). L’espèce neutre PtCl₄ interagit avec la matrice de la même façon que le CisPt, ie en remplissant l’espace libre laissé par les chaînes polymériques. Lors des tests de libération, l’espèce neutre est facilement libérée en solution aqueuse, l’espèce anionique Pt(II) restant emprisonnée.Tout comme PtCl₄, le sel de Zeise se montre soluble dans les matrices hybrides et permet l'obtention d'échantillons homogènes et transparents. L’EXAFS et la spectroscopie Raman montrent que si les liaisons Pt-Cl des échantillons hybrides sont identiques à celles caractérisant le sel de Zeise, les vibrations Pt-C₂H₄ ne sont mises en évidence dans les échantillons qu’après une période de vieillissement. Pour la matrice hybride PEO1900 avec sel de Zeise, la formation de platine métallique au cours du processus de libération a été mise en évidence.L’analyse structurale des matrices incorporant différentes molécules de platine et la corrélation des résultats obtenus avec les tests de libération montrent que l’interaction faible avec la matrice des molécules neutres comme le CisPt est responsable d’une libération contrôlée par les propriétés de la matrice vis-à-vis du gonflement. L’incorporation d’espèces de Pt anioniques, comme (PtCl₄)²⁻ ou le sel de Zeise, conduit à des échantillons pour lesquelles les quantités d’espèces Pt libérées sont notablement plus faibles comparativement au CisPt. Les fortes interactions de la matrice avec les espèces anioniques sont responsables des difficultés rencontrées pour les libérer en solution
The capacity of hydrophilic (POE) or hydrophobic (POP) siloxane-polyether hybrid matrixes to incorporate platinum based compounds like platinum (IV) tetrachloride (PtCl₄), cisplatin (CisPt), Zeise salt and sodium diclofenac (SDF) was studied. These compounds present academic interest and are applied in cancer disease treatment (CisPt) or catalysis (Zeise salt).The decrease in melting temperature of the semi-crystalline POE1900 hybrid and the decrease of the Tg values together with the Raman results confirm the interactions between SDF and the POE chains of the hybrid matrix. The coexistence of a crystalline and amorphous hybrid phase was clearly evinced by the bimodal drug release pattern achieved for the POE1900 matrix. Optimum amounts for the preparation of homogeneous matrix with CisPt are 5.4% m/m and with PEO1900 1.8% m/m with PPO2000. The local structure of CisPt inside the matrices is preserved. SAXS measurements show that the intensity of the correlation peak between siloxane crosslinks is affected by the CisPt incorporation in the matrix. The observed decrease in intensity without shift in position is interpreted as resulting from the filling of the space between the SiO2 nodes by CisPt. The release profiles of PEO1900 matrices show that the release is independent of the CisPt concentration and that the swelling of the matrix is the dominant process for explaining the release mechanism.For hybrids incorporating (PtCl₄), it has been shown the existence of two Pt entities, a Pt(II) species and a Pt (IV) ones. The Pt(II) species is identified as(PtCl₄)²⁻ whereas the Pt(IV) species is (PtCl₄) dissolved in the matrix. The ratio of Pt(II) and Pt(IV) species is dependent on the matrix nature: The Pt(II) species is dominant for the PEO-based matrices whereas Pt(II) and Pt(IV) proportions are almost equal for matrices based on PPO. It is proposed that the (PtCl₄)²⁻ species interact with the urea groups located at the ends of the polymeric chain and with the by ether groups of the polymer chains. These interactions are facilitated by the anionic nature of the species Pt(II). The neutral species PtCl₄ interact with the matrix in the same way that the CisPt, ie by filling the empty space between the polymer chains. During release essays, the neutral PtCl₄ species is easily released in aqueous solution, the anionic Pt (II) species remaining embedded inside the matrix. As PtCl₄, the Zeise salt is soluble in matrixes giving rise to homogeneous and transparent samples. Raman spectroscopy and EXAFS show that if the Pt-Cl bonds of the hybrid are identical to those found in the Zeise salt,Pt-C₂H₄ vibrations are only identified in the samples after a ageing period. For PEO1900 hybrid matrix loaded with Zeise salt, the formation of metallic platinum was observed during the release essays.The correlation of the structural results gained on the matrices incorporating different platinum molecules with the results of the release assays evidences that the weak interaction of neutral molecules with the matrix is responsible to the fact that the release of CisPt is mainly controlled by the swelling properties of the matrix. The incorporation of anionic Pt species, as (PtCl₄)²⁻ or Zeise salt, gives rise to samples for which the amount of released Pt species are significantly lower than the one obtained for hybrids loaded with CisPt. The strong interactions between the matrix and the anionic species are responsible for the fact that the anionic species is not easily released in solution

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Arnould, Amandine. "Caractérisation de nanoparticules en milieux complexes : Applications à des nanoparticules organiques et métalliques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI098/document.

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Abstract:

L'utilisation massive des nanomatériaux pose de réels enjeux sanitaires et environnementaux. C'est pourquoi ils sont désormais soumis à une réglementation qui prévoit une traçabilité de ceux-ci depuis leur fabrication jusqu'à leur distribution et l'établissement d'une fiche d'identité de la substance (composition, taille, état d'agglomération, forme, etc.). Une routine de caractérisation de nanoparticules en suspension a ainsi été développée. La Microscopie Électronique en Transmission (MET) a permis d'établir une majorité des paramètres de la fiche d'identité, en combinant à la fois imagerie et spectroscopie (analyses chimiques). La préparation, dont dépendra la qualité des observations, nécessite un développement pour chaque matériau analysé. Pour cela, trois techniques ont été mises au point : le dépôt en voie sèche qui permet une observation directe et simple, la cryogénie qui permet de fixer l'état de la suspension et l'in-situ liquide qui permet d'observer directement la suspension sans changement d'état. Les analyses MET étant locales, une comparaison avec des techniques indirectes a été effectuée par Diffusion Statique (MALS) et Dynamique (DLS) de la Lumière avec et sans fractionnement par couplage flux-force (FFF). Deux matériaux modèles ont été choisis. Le premier est une nanoémulsion de lipides stabilisés par des surfactants, servant de vecteurs à des principes actifs. Une étude de vieillissement par interaction avec des protéines a été menée et de légères variations de taille ont été obtenues. Le second matériau sélectionné est une poudre de nanoparticules de dioxyde de titane, remises en suspension, utilisée dans les crèmes solaires en tant que filtres UV. Ces particules ont été observées avant et après passage en enceinte climatique afin d'observer les effets des rayons UV sur celles-ci. Ceci a confirmé la stabilité des particules. Les protocoles de caractérisation développés au cours de cette thèse peuvent ainsi servir de supports à l'étude d'autres nanoparticules en suspension
The extensive use of nanomaterials has raised awareness about health issues and their fate in the environment. That is why they are now subject to regulation that has imposed their traceability from their manufacturing to their distribution as the establishment of their characteristics (chemical composition, size, agglomeration state, shape ...). A characterization routine for nanoparticles in suspension was developed. Transmission Electron Microscopy (TEM) fulfills most of the criteria cited before by combining imaging and spectroscopy techniques. Three sample preparation methods were optimized to ensure high quality results : a dry process, rapid freezing to vitrify the sample and the use of an textit{in-situ} liquid TEM holder to prevent any preparation artefact (no phase change). To obtain quantitative analysis, a comparison was made between Dynamic Light Scattering (DLS), Multi-Angle Light Scattering (MALS), with and without a fractionation system (AF4), and TEM. To support this work, two nanomaterials were analyzed. The first one is a nanoemulsion composed of lipid nanoparticles stabilized by surfactants used as nanocarriers for drug delivery. Their stability after protein interaction was investigate and some size variations were observed. The second material is a powder composed of titanium dioxide nanoparticles used as UV filters in sunscreens. These nanoparticles were analyzed before and after interaction with UV radiation in a climatic chamber to confirm their stability. The different protocols developed in this PhD may be used for the analysis of other nanomaterials

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Tlemsani, Shanez. "Matériaux hybrides organiques-inorganiques lamellaires à base de phosphate de zirconium et de complexes organiques de terres rares : synthèse, caractérisation et étude des propriétés optiques." Clermont-Ferrand 2, 2003. http://www.theses.fr/2003CLF21434.

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Abstract:

Ce travail présente la synthèse, la caractérisation et l'étude des propriétés optiques de composés hybrides organiques-inorganiques lamellaires à base de phosphate de zirconium, activés par l'europium trivalent. Des techniques de synthèse organique multi-stades ont permis l'élaboration de ligands organiques dérivés de la 1,3-diphényle-1,3-propanedione(dibenzoyleméthane), par création d'une fonction amine terminale. Les complexes de terres rares associés ont été obtenus avec les ions Y3+, Eu3+ et Tb3+. L'insertion de ces complexes dans les feuillets minéraux de phosphate de zirconium a nécessité au préalable des étapes de pré-intercalation, conduisant à un écartement du réseau minéral par l'éthanol et la p-méthoxyaniline (PMA). De nombreuses conditions opératoires ont été mises en jeu afin d'obtenir les matériaux hybrides les mieux structurés. La caractérisation des complexes organiques et des matériaux hybrides correspondants a été conduite par analyses élémentaire et thermique, spectroscopie infrarouge, diffraction des rayons X, EXAFS et RMN. La diffraction des rayons X a permis de confirmer le maintien d'une structure lamellaire pour les matériaux hybrides élaborés. La stectroscopie infrarouge et la RMN ont aussi démontré l'interaction existant entre les composantes organique et minérale, par le biais de liaisons hydrogène résultant d'interactions acide-base entre les fonctions amines des molécules organiques et les groupements P-OH des feuillets minéraux. Les propriétés optiques ont permis d'identifier les centres absorbants et émetteurs, de préciser les niveaux électroniques mis en jeu et d'appréhender les chemins de désexcitation et de recombinaison active. L'incorporation des complexes d'europium dans le réseau minéral est à l'origine d'un accroissement de la symétrie ponctuelle, voire même d'une orientation vers la symétrie plus axiale, probablement liée à une configuration plane de ceux-ci. L'influence du réseau hôte en terme de champ cristallin subi Eu3+ est aussi visible dans les matériaux hybrides. Les cinétiques de désexcitation et de tranfert ont été interprétées et discutées sur la base du modèle ATE (Absorption-Transfert-Emission)

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O'Toole, Niall. "Synthèses et caractérisations de complexes luminescents préparés à partir du macrocycle thiacalix[4]arène et l’ion Mn2+." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1028/document.

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Abstract:

La thèse est une étude des propriétés photophysiques et photochimiques de systèmes contenant la molécule sulfonylcalix[4]arène, membre de la famille des thiacalixarènes. Une série d'études dans notre laboratoire a révélé qu'un complexe agrégat tétranucléaire de manganèse(II) avec le ligand para-tert-butylsulfonylcalix[4]arène (thiaSO2) montrait une forte émission rouge sous l'action de lumière bleu. Cette découverte surprenante est la base de cette étude doctorale.Le premier chapitre est une revue de la littérature concernant les thiacalixarènes et leurs complexes métalliques. La synthèse et les modifications de ces molécules seront décrites, ansi que leurs propriétés fondamentales.La deuxième partie se concentre sur les propriétés de luminescence. Afin de proposer une explication mécanistique, la réponse de l'émission provenant du complexe (K)[Mn4(thiaSO2)2F] (2) a été étudiée sous des conditions variables de pression, température, pression d'O2 … L'hypothèse que ces systèmes sont capables de produire l'oxygène singulet sera faite.Le troisième chapitre concerne les photoréactions de systèmes en solution des complexes de manganèse(II). La photo-oxydation des ions Mn2+ en Mn3+ a été étudiée et les divers facteurs contribuants à ce processus seront discutés. Le rôle important de l'oxygène et sa transformation en espèces réactives, l'effet du solvant et du pH du milieu de réaction, et l'importance des matériaux de départ, sont confirmés ; nous proposons un mécanisme réactionnel basé sur ces données et la photoréactivité du composé organique calculée par une méthode théorique.La dernière partie montrera la préparation et la caractérisation d'espèces hybrides organique-inorganique par l'insertion d'agrégats [Mn4(thiaSO2)2F]- dans des matériaux LDH (« Hydroxyde Double Lamellaires »). Ces hybrides sont réalisés par des méthodes de chimie douce. Les études préliminaires sur la structure, la luminescence, et la photoréactivité des produits ont été faites. Finalement, un essai a été fait afin de tester la capacité des matériaux hybrides à agir comme photocatalyseur pour l'oxydation de molécules simples
This thesis is a study of the photophysical and photochemical properties of systems containing the molecule sulfonylcalix[4]arene, a member of the thaicalixarene family. A series of studies in our laboratory revealed that a tetranuclear cluster complex of manganese(II) with the ligand para-tert-butylsulfonylcalix[4]arene (thiaSO2) displayed strong red emission under the action of blue light. This surprising discovery became the basis for this doctoral study.The first chapter is a review of the literature concerning thiacalixarenes and their metal complexes. The syntheses and modifications of these compounds will be described, as well as their fundamental properties.The second part is dedicated to the properties of luminescence. In order to propose a mechanistic explanation, the response of the emission arising from the complex (K)[Mn4(thiaSO2)2F] (2) has been studied under varying conditions of pressure, temperature, O2 partial pressure … The hypothesis that these systems are capable of producing singlet oxygen will be made.The third chapter is concerned with photoreactions of these systems in solution. The photo-oxidation of Mn2+ ions into Mn3+ ions was investigated and the various contributing factors to this process will be discussed. The important role of oxygen and its transformation into reactive species, the effect of the solvent and the pH of the reaction medium, and the importance of the starting material, are all confirmed; we will propose a reaction mechanism based on both these data and the photoreactivity inherent to the organic compound calculated by a theoretical method.The final part will show the preparation and characterisation of organic-inorganic hybrid species by the insertion of [Mn4(thiaSO2)2F]- aggregates into LDH (“Layered Double Hydroxide”) materials. These hybrids were obtained by soft chemistry methods. Preliminary investigations of the structure, the luminescence, and the photoreactivity of these products have been made. Finally, an attempt was carried out to test the capacity of these hybrid materials to act as photocatalysts for the oxidation of simple molecules

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Warnant, Jérôme. "Synthèse et caractérisation de nanomatériaux fonctionnels siliciques structurés à l'aide de micelles complexes de copolymères séquencés doublement hydrophiles." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2010. http://www.theses.fr/2010ENCM0005/document.

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Abstract:

Ce travail s'est intéressé à la conception et à l'élaboration de nouveaux agents structurants de silice constitués d'assemblages induits et réversibles de copolymères originaux : les copolymères séquencés doublement hydrophiles (DHBC). Un des systèmes étudiés est constitué d'un DHBC neutre-anionique PAPEO-b-PAA ou poly(acrylate methoxy poly(oxyde d'éthylène))-b-poly(acide acrylique). La séquence PAA est un polyacide faible dont le degré d'ionisation dépend du pH. En solution aqueuse et pour un pH bien choisi, l'association de ce copolymère à une polybase faible, de charge opposée à celle du PAA, (typiquement un oligochitosane) conduit à la formation de micelles complexes de polyions (PIC) sphériques de type cur/couronne. Ces micelles peuvent dans un premier temps conduire à la formation de matériaux mésostructurés hybrides hautement organisés. Dans un second temps, en jouant notamment sur les conditions de pH et de force ionique, il est possible de « contrôler » le taux d'extraction des espèces organiques pour obtenir des matériaux poreux fonctionnels capables de piéger des espèces de charge opposée à la fonctionnalité. Si des matériaux hybrides organisés sont obtenus, c'est parce que les équilibres des interactions mises en jeu entre les espèces organiques et inorganiques y sont favorables. Si une interaction polyamine/silice s'exerce aux dépens de l'interaction polyamine/DHBC, elle peut limiter le processus de mésostructuration par les micelles. Lorsqu'un DHBC neutre-cationique PEO-b-PDMAEMA ou poly(oxyde d'éthylène)-b-poly(méthacrylate de 2-(diméthylamine)éthyle) est utilisé en présence d'un polymère anionique tel que le PVS ou poly(acide sulfonique de vinyle), il joue un double rôle dans la synthèse des matériaux siliciques : une partie gère la croissance des particules de silice en interagissant avec les silicates et l'autre partie qui est complexée par des PVS joue le rôle d'agent structurant en apportant une mésostructuration au matériau. Enfin, une approche très prometteuse a permis d'encapsuler des principes actifs hydrosolubles chargés dans un matériau en les utilisant comme agent complexant du DHBC
This study focused on the design and development of new structuring agents of silica constituted of induced and reversible assemblies of original copolymers, the double hydrophilic block copolymers (DHBC). The first system studied consists of a neutral-anionic DHBC PAPEO-b-PAA ou poly(acrylate methoxy poly (ethylene oxide))-b-poly (acrylic acid). The PAA block is a weak polyacid with a degree of ionization depending on the pH. In aqueous solution and in a right pH range, the association of this copolymer with a weak polybase, an oppositely charged polyamine, such as an oligochitosan, leads to the formation of polyion complex micelles (PIC) with a core/corona structure. These micelles can direct the structure of highly organized inorganic materials with different types of mesostructures. In a second step, by adjusting the conditions of pH, ionic strength, it is possible to "control" the extraction of organic species to get functional porous materials able to trap species of charge opposite to the functionality. Organized materials are obtained because of a favourable balance of the interactions between organic and inorganic species. If a polyamine/silica interaction occurs at the expense of the interaction polyamine/DHBC, the mesostructuring process by the micelles is limited. A neutral-cationic DHBC PEO-b-PDMAEMA poly(ethylene oxide)-b-poly(2-(dimethylamine)ethyl) associated with an anionic PVS poly(vinyl sulfonic acid) polymer can play a dual role in the synthesis of silica materials: firstly managing the growth of silica particles by interacting with the silicates and secondly acting as a structuring agent in association with PVS, confering a mesostructuration to the material. Finally, a very promising approach allowed to encapsulate water-soluble and charged drugs in a material by using as silica complexing agent a complex between the drug and a DHBC

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Dhaher, Sameh. "L'étude du stockage solide de l'hydrogène et des complexes sigma-dihydrogène." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30230.

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Abstract:

L'adoption d'un cycle énergétique propre et sans émissions utilisant l'hydrogène comme vecteur d'énergie pourrait être la solution afin de limiter les effets néfastes de la crise énergétique et du réchauffement climatique sur la planète. Ainsi, le manque de dispositifs efficaces de stockage d'hydrogène a stimulé la recherche de nouveaux systèmes. Dans ce manuscrit, la déshydrogénation du complexe bis-dihydrogéno-ruthénium sans additifs au centre de ruthénium a été rapportée au chapitre II. Le complexe dimérique inhabituel et rare portant deux ponts phosphido a été consulté par thermolyse du complexe bis (dihydrogène) RuH2(H2)2(PCyp3)2. Le complexe a été caractérisé par RMN, IR, UV-visible, rayons X, structure neutronique et calculs DFT. Étonnamment, le complexe présente une absorption et une libération réversibles de H2 à la température ambiante en solution ainsi qu'à l'état solide. Il s'agit d'un critère majeur pour la conception d'un matériau de stockage d'hydrogène solide. L'activation de la liaison H-H a fait l'objet d'une étude détaillée au chapitre III. Plusieurs nouveaux complexes de ruthénium portant des ligands de coordination fac, 1,3,5-triaminocyclohexane (tach) et 1,4,7-triazacyclononane (tacn) et différents anions ont été préparés. Une enquête DFT a été déployée tout au long de ces études pour un examen de niveau fin de l'activation des liaisons H-H. Un objectif intéressant dans le contexte du stockage de l'hydrogène est de combiner l'hydrure de magnésium, le MgH2 ou les MOF à des complexes organométalliques. Tel est l'objet du quatrième chapitre. Le dopage de l'hydrure de magnésium avec des précurseurs de ruthénium ou de nickel montre des résultats prometteurs
Adopting clean and emission- free energy cycle using hydrogen as an energy carrier could be the solution in order to curb the ill effects of energy crisis and global warming on the planet. Thus, the lack of efficient hydrogen storage devices has stimulated the search of new systems. In this manuscript, the dehydrogenation of the bis-dihydrogen ruthenium complex without additives at the ruthenium center has been reported in Chapter II. The unusual and rare dimeric complex bearing two phosphido bridges was accessed from thermolysis of the bis(dihydrogen) complex RuH2(H2)2(PCyp3)2. The complex was characterized by NMR, IR, UV-Visible, X-ray, neutron structure and DFT calculations. Surprisingly, the complex shows a reversible up take and release of H2 at room temperature in solution as well as in the solid state. This is one major criteria for designing a solid hydrogen storage material. The activation of the H-H bond has been subjected to a detailed study in Chapter III. Several novel ruthenium complexes bearing fac-coordinating ligands, 1,3,5-triaminocyclohexane (tach) and 1,4,7-triazacyclononane (tacn) and different anions have been prepared. DFT investigation has been deployed throughout these studies for a fine-level examination of H-H bond activation. An attractive goal in the context of hydrogen storage is to combine magnesium hydride, MgH2 or MOFs to organometallic complexes. This is the purpose of the fourth chapter. Doping magnesium hydride with ruthenium or nickel precursors shows promising results

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Dailly, Julian. "Synthèse et caractérisation de nouveaux matériaux de cathode pour piles à combustible à conduction protonique PCFC (Protonic Ceramic Fuel Cell)." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00416109.

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Abstract:

Le développement de piles à combustibles capables de fonctionner à des températures intermédiaires de l'ordre de 400-600°C présente un grand intérêt tant du point de vue du vieillissement des matériaux que des différents éléments du système complet. Une des technologies envisagées est basée sur l'utilisation d'électrolyte céramique possédant une conduction protonique élevée (Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC). A ce jour, un des problèmes principaux concerne les fortes surtensions observées au niveau de la cathode lors du passage d'un courant.
Dans ce cadre, le but de nos recherche a été de concevoir de nouveaux matériaux de cathode pour pile PCFC présentant de bonnes propriétés de conduction mixte ionique et électronique ainsi qu'une activité catalytique élevée vis-à-vis de la réaction de réduction de l'oxygène, entre 400 et 600°C. Plusieurs matériaux à conduction mixte ont été synthétisés à l'ICMCB, notamment des perovskites et des oxydes de structure de type Ruddlesden-Popper (en particulier les oxydes A2MO4+). Des analyses thermogravimétriques ont été réalisées pour étudier la stabilité de ces phases sous air humide, ainsi qu'une éventuelle insertion d'eau dans la structure. Des demi-cellules symétriques ont été élaborées pour les caractérisations éléctrochimiques par spectroscopie d'impédance complexe et voltampérométrie (mesures de résistances spécifiques de surface, courbes de polarisation cathodique).
Les caractérisations physico-chimiques et électrochimiques ont permit de sélectionner les meilleurs composés et ont conduit à la réalisation de la première monocellule PCFC utilisant le matériau de cathode Pr2NiO4+. Des densités de puissance de 100 mW/cm² ont été mesurées pour une température de fonctionnement de 600°C.

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Apedjinou, Anoumou. "Cavité de type klystron pour des dispositifs microondes." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0017/document.

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Abstract:

Les propriétés électriques des matériaux sont des données indispensables dans les phases de conception de circuits micro-ondes. Ainsi, de nombreuses méthodes ont été mises au point en s’appuyant sur des mesures de paramètres «S», pour les systèmes de transmission-réflexion, ou de fréquences de résonance, pour les méthodes résonantes. Chacune d’entre elles présente des caractéristiques adaptées à un type de géométrie d’échantillon, à une bande de fréquence d’analyse, à une précision des résultats souhaitée... Dans tous les cas, les dimensions de l’échantillon doivent être au moins de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde et donc, les caractérisations deviennent impossibles aux basses fréquences pour des échantillons de petites tailles. Un autre inconvénient de ces méthodes est qu’il est obligatoire de connaître parfaitement l’épaisseur de l’échantillon pour déterminer avec précision les caractéristiques électriques du matériau. L’objectif de ce travail de thèse a donc consisté à mettre au point une nouvelle méthode de caractérisation en s’appuyant sur une cavité de géométrie particulière. Celle-ci permet des mesures basses fréquences pour des dimensions très inférieures à la longueur d’onde. Avec un système de couplage original, nous avons pu également obtenir une réponse en transmission particulière, caractérisée par une fréquence de résonance et une fréquence d’antirésonance. Par rapport aux méthodes classiques qui ne travaillent que sur la fréquence de résonance, cette double information permet de déterminer à la fois la permittivité du milieu mais également l’épaisseur de l’échantillon
The electrical properties of the materials are essential data in the design phases of microwave circuits. Thus, many methods have been developed based on "S" parameter measurements, for transmission-reflection systems, or resonance frequencies, for resonant methods. Each of them has characteristics adapted to a type of the samplegeometry, to the frequency band of analysis, to a desired precision of the results... In all the cases, the dimensions of the sample must be at least of the order of the wavelength and therefore the characterizations become impossible at low frequencies for samples of small sizes. Another disadvantage of these methods is that it is mandatory to know perfectly the thickness of the sample to accurately determine the electrical characteristics of the material. The objective of this thesis work was therefore to develop a new method of characterization based on a cavity of particular geometry. This allows low frequency measurements for dimensions much smaller than the wavelength. With an original coupling system, we have also been able to obtain a particular transmission response, characterized by a resonance frequency and an antiresonance frequency. Compared to conventional methods that only work on the resonant frequency, this double information makes it possible to determine both the permittivity of the medium but also the thickness of the sample

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Ihamouten, Amine. "Caractérisation physique et hydrique de bétons d'ouvrage par propagation d'ondes électromagnétiques." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2095.

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Abstract:

L’objectif général de ce travail de recherche est de quantifier les propriétés physico-chimiques de différents bétons sains et dégradés de structures, à l’aide de techniques non destructives (ND) électromagnétiques (EM), dans le but à plus long terme d’obtenir des gradients de ces propriétés en fonction de la profondeur. En effet, pour un diagnostic performant des ouvrages en béton, il est essentiel d’associer les indicateurs de durabilité aux observables des mesures ND. Les matériaux étudiés sont des mortiers et des bétons couvrant une gamme étendue de porosité et de taille de granulats (hétérogénéités), sains à différentes teneurs en eau réparties soit de façon homogène soit en gradients, voire dégradés par carbonatation et par pénétration de chlorures. Cette thèse de doctorat comporte trois parties principales : la première partie contient un ensemble de modélisations et de méthodes de traitement innovantes liées de près ou de loin à la propagation des ondes EM dans les milieux dispersifs ; la seconde partie est consacrée à tout ce qui est en relation directe avec le matériau béton, allant de la modélisation des transferts hydriques jusqu’à la formulation et la caractérisation des différents mélanges de bétons utilisés dans cette étude ; quant à la troisième partie, elle porte essentiellement sur l’analyse des résultats des méthodes ND que ce soit pour les mesures en laboratoire ou pour les mesures sur ouvrage réel
The overall objective of this research is to quantify the physicochemical properties of different healthy and degraded concrete structures using non destructive (ND) electromagnetic (EM) techniques, in order to obtain gradients of these properties as a function of depth. Indeed, for a successful diagnosis of concrete structures, it is essential to associate the durability indicators with ND measurement observables. The materials studied are mortars and concretes covering a wide range of porosity and size of aggregates (heterogeneities), healthy at different water contents (homogeneously distributed or with gradients) or damaged by carbonation and chloride penetration. This thesis has three main parts: the first part contains a set of models and innovative methods of treatment related to the EM wave propagation in dispersive media; the second part is devoted to the concrete characteristics, ranging from the modeling of water transfer to the formulation and the characterization of different mixtures of concrete used in this study ; the third part is focused on the analysis of ND method results whether for laboratory measurements or for measurements on real engineering structure

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Guellec, Corentin. "Caractérisation en fatigue à grand nombre de cycles par mesures d’auto-échauffement des aciers d’arbres de transmission pour application navale sous chargements cycliques complexes." Electronic Thesis or Diss., Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2023. http://www.theses.fr/2023ENTA0001.

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Abstract:

Les lignes d’arbres de transmission navale sont soumises à des chargements cycliques complexes. Afin de caractériser en fatigue ces lignes d’arbres, deux objectifs complémentaires sont achevés. Dans un premier temps, les chargements des lignes d’arbres sont caractérisés afin d’identifier des cycles de fatigue pertinents. Lors de cette étape, une méthode paramétrique originale de dimensionnement en fatigue est mise en place. Cette méthode repose sur une modélisation des chargements avec une prise en compte de leur variabilité, de la contrainte moyenne et de la non-proportionnalité. Cette méthode montre qu’il existe deux modes d’endommagement avec un mode associé au régime cyclique établi de la flexion rotative et un mode associé aux manoeuvres du navire. Dans un second temps, une méthode de caractérisation rapide est mise en place afin d’étudier le comportement des aciers des lignes d’arbres en fatigue pour un grand nombre de configurations de chargements. Un modèle permettant d’identifier le comportement en fatigue à grand nombre de cycles, à partir des mesures d’autoéchauffements, est employé. Les aciers de l’étude sont caractérisés en traction-torsion pour diverses configurations de contraintes moyennes et de non-proportionnalité du chargement. Dans ce cadre, la notion de surface d’iso-auto-échauffement est introduite. Elle permet, pour une éprouvette, de modéliser le comportement élastoplastique et dissipatif du matériau dans l’espace dédié des contraintes. Leur utilisation permet de définir un critère de fatigue multiéchelle basé sur les invariants du tenseur des contraintes. Dans l’étude, une modélisation du comportement du matériau est proposée pour les chargements de très faible amplitude (fatigue à très grand nombre de cycles VHCF) montrant une différence forte de dissipation par rapport au régime d’amplitudes plus importantes (i.e. le domaine de la fatigue à grand nombre de cycles HCF)
Marine shaft lines undergo complex cyclic loadings. In order to characterize these structures in fatigue, two complementary objectives are achieved. Firstly, the marine shaft’s loads are characterized in order to identify relevant fatigue cycles. During this step, an original parametric fatigue design method is implemented. This method is based on the definition of an equivalent load considering multiaxiality, variability, non-proportionality and mean stress. This method allows to distinguish two damage modes with a mode associated with the established cyclic regime of rotary bending and a mode associated with the ship’s maneuvers. Secondly, a rapid characterization method is implemented to characterize in fatigue the marine shafts’ steels for a large number of loading configurations. The method is based on a model which enables fatigue identification behaviors from self-heating measurements. The steels of the study are characterized in tension-torsion for various configurations of mean stress and nonproportionality of the loading. In this context, the notion of iso-self-heating surfaces is introduced. It allows, for a specimen, to model the elastoplastic and dissipative behavior of the material in the dedicated stress space. Their use makes it possible to define a multiscale fatigue criterion based on the invariants of the stress tensor. In the study, a modeling of the behavior of the material is proposed for very low amplitude loads (VHCF) exhibiting a strong difference in dissipation compared to the regime of higher amplitudes (i.e. HCF domain)

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Carn, Florent. "Intégration entre chimie douce et fluides complexes pour la genèse d'architectures poreuses hiérarchisées : synthèses, caractérisations et application." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00267831.

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Abstract:

Ce travail concerne la synthèse, la caractérisation et l'application de monolithes inorganiques à porosité hiérarchisée (macro-, méso- et/ou microporosités). Tout d'abord, nous avons développé deux procédés de synthèse originaux respectivement basés sur le confinement de réactions sol-gel dans la phase continue d'une émulsion ou d'une mousse. Nous avons établi de nouvelles relations entre texture finale du réseau macroporeux et certains paramètres physicochimiques, permettant ainsi la synthèse de matériaux d'architectures contrôlées. Les propriétés et fonctions issues de la microstructure ont pu être modulées par l'usage de différents types de précurseurs (alcoxydes de silicium ou de titane) ou de briques élémentaires (particules de SiO2, rubans de V2O5). Ensuite, les mécanismes régissant la croissance inorganique au sein d'une mousse ont été étudiés en considérant le drainage de solutions diluées de particules colloïdales aux échelles macroscopiques et locales. Nous avons montré que la région des noeuds est un lieu privilégié pour la formation d'agrégats et que la présence de particules induit une augmentation de la rigidité des interfaces. Un effet stabilisant des particules a été révélé et deux mécanismes de minéralisation, relatifs aux approches polymériques et particulaires, ont été proposés permettant ainsi de mieux comprendre le comportement de ces structures lors du séchage. Enfin, nous avons synthétisé des mousses composites V2O5-nanotubes de carbone dans une perspective d'application comme cathodes de batterie au lithium. Les résultats préliminaires mettent en évidence l'intérêt de ces matériaux sous réserve d'assurer une dispersion homogène des nanotubes.

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Blazy, Jean-Sébastien. "Comportement mécanique des mousses d'aluminium : caractérisations expérimentales sous sollicitations complexes et simulations numériques dans le cadre de l'élasto-plasticité compressible." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005740.

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Abstract:

Les impératifs croissants en terme de sécurité passive, mais également en terme de consommation et démissions polluantes, imposent aux constructeurs automobiles de trouver de nouvelles voies pour rendre leurs véhicules plus sobres et plus sûrs. Une solution structure à ce problème peut être envisagée : accroître la présence daluminium dans les véhicules. Mais laluminium peut également, par des
techniques adaptées, être moussé. Il constitue alors un matériau cellulaire aux propriétés spécifiques très
intéressantes notamment en terme de dissipation dénergie lors dimpacts. En combinaison avec dautres structures, comme des profilés par exemple, la mousse daluminium peut former des composites rigides et légers qui constituent une solution nouvelle pour la conception dabsorbeurs de chocs. Cependant, le coût de revient des mousses daluminium, la difficulté à contrôler son processus de fabrication, les
méthodes dintégration, encore peu définies et validées, ainsi que labsence doutil informatique daide à la conception de structures comprenant ces mousses, sont autant dobstacles à leur utilisation effective dans les véhicules de grandes séries. Ces dernières années, les mousses daluminium ont donc suscité un intérêt considérable à la fois auprès de la communauté scientifique mais également auprès des industriels toujours à la recherche de solutions en rupture. Ainsi elles ont été très souvent étudiées du point de vue de leur microstruture et de leur comportement en compression. Les études sous chargements multi-axiaux sont plus rares. Pourtant la compréhension du comportement sous chargement multiaxial de ce matériau reste indispensable dans le but dobtenir un dimensionnement optimisé de structures comprenant ces
mousses. Afin dêtre fiable, ce dimensionnement doit également tenir compte de la grande variabilité du comportement des mousses due à la présence de fortes hétérogénéités microstructurales, mesostructurales voire, dans certains cas, macrostructurales. Lobjectif de cette thèse est de comprendre ces deux aspects et de proposer des modèles aussi simples que possible afin de réaliser un dimensionnement fiable et optimisé. Ainsi, la compression, la traction, le cisaillement, la torsion et des chargements proportionnels ou non proportionnels de traction - compression / torsion ont été étudiés. Pour chaque type de
chargement la dispersion a été caractérisée. Si une distribution de Weibull permet de décrire la dispersion
en traction, lutilisation dune contrainte équivalente couplée à une statistique de Weibull permet de prédire la dispersion pour dautres types de chargements. Lobservation des essais de compression grâce à lutilisation de méthodes de mesure de champs par correlation dimages ou de tomographie à rayon X indique sans ambiguïté que la déformation de la mousse daluminium seffectue avec une forte localisation sous forme de bandes. La prise en compte de la localisation de la déformation dans la modélisation du comportement est réalisée en utilisant la méthodes des éléments finis dans le cadre de la plasticité des matériaux compressibles. Lerreur commise lorsque ces phénomènes de localisation sont ignorés est quantifiée. Un plus grand réalisme peut être atteint encore en considérant lhétérogénéité initiale de la mousse dans la simulation. Enfin une tentative de prise en compte de la connaissance tri-dimenssionnelle
réelle de la structure de la mousse par tomographie dans la modélisation continue est présentée.

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Dominguez, Nicolas. "Modélisation de la propagation ultrasonore en milieu complexe : application au contrôle non destructif et à la caractérisation de la porosité dans les matériaux composites stratifiés." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2006TOU30235.

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Abstract:

L'inspection ultrasonore de pièces composites est une problématique d'importance au regard de l'utilisation croissante de ces matériaux dans l'industrie aéronautique. La porosité est habituellement évaluée à travers une mesure d'atténuation qui mène à l'estimation d'un taux global de porosité. Cependant la répartition spatiale des pores est également une donnée d'importance. Une méthode numérique modélisant la propagation des ondes élastiques en milieu complexe a été implémentée. L'inspection ultrasonore de composites renfermant de la porosité maîtrisée peut, en particulier, être simulée. Parallèlement une méthode inverse permettant de reconstruire la position et la forme de défauts a été développée. L'interprétation physique de cette méthode a révélé une analogie avec la physique du retournement temporel. Les résultats d'imagerie présentés montrent l'efficacité de la méthode dans diverses configurations. D'autre part des résultats d'analyse temps-fréquence-énergie montrent la possibilité de détecter des zones poreuses localisées dans l'épaisseur du matériau.

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Cadra, Stéphane. "Réalisation et caractérisation d'aérogels organiques à fortes teneurs métalliques obtenus à partir d'un complexe de titane polymérisable." Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4041/document.

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Abstract:

L'étude de la fusion par confinement inertiel du mélange deutérium + tritium (DT) est une problématique depuis longtemps abordée par le CEA. Les expérimentations liées à cette thématique, effectuées prochainement au sein du laser mégajoule (LMJ), nécessitent l'utilisation de matériaux aux propriétés particulières. Cela concerne entre autres les mousses de polymères (aérogels organiques) composant les cibles de pré-ignition. De tels matériaux doivent notamment associer une importante porosité à une forte teneur métallique (1% atomique de Ti), tout en étant compatible avec les procédés de préparation utilisés. Dans ce contexte, un nouveau complexe polymérisable de titane a été préparé et caractérisé par plusieurs techniques d'analyses. Ce monomère dispose d'une forte teneur métallique tout en présentant une bonne stabilité vis-à-vis l'air et l'humidité. Sa copolymérisation radicalaire selon différentes conditions suivie d'un séchage en condition supercritique a permis l'obtention d'une série d'aérogels organiques. Les caractérisations chimiques (RMN, infrarouge et analyses élémentaires) ainsi que les caractérisations structurales (MEB-EDS, MET, mesure des isothermes d'adsorption/désorption de l'azote et SAXS) de ces polymères ont permis de valider les critères mentionnés dans notre cahier des charges. En outre, ces données ont permis de déterminer les mécanismes de formation de la nanostructure des mousses
Inertial Confinement Fusion (ICF) is a technique widely studied by the French atomic commission (CEA). Experiments will be performed within the Laser Megajoule (LMJ). They require innovative materials like organic aerogels that constitute laser targets. Such polymeric material must provide both a high porosity and a significant titanium percentage (1 atom %). Moreover, the monomers developed must be compatible with the synthesis procedure already in use. According to these specifications, a new polymerizable titanium complex was synthesized and fully characterized. This air and moisture-stable monomer provides a high metal percentage. Its free-radical cross-linked copolymerization affords several titanium-containing polymers. These gels were dried under supercritical conditions and organic aerogels were obtained. The chemical compositions of these materials were investigated by NMR, IR and elemental analysis while their structure was characterized by MEB-EDS, MET, N2 adsorption/desorption isotherms measurements and SAXS. The data collected fit the specification requirements. Moreover, the mechanisms responsible of the foam nanostructure formation were discussed

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Vennat, Maxence. "Synthèse, caractérisation et réactivité de nouveaux complexes du vanadium (V) avec les motifs {VO2}, {VO(O2)} : application à l'oxydation catalytique des cyclanones par le dioxygène et propositions de mécanismes : nouveaux catalyseurs mésoporeux avec le tungstène (VI) et le rhénium (VII)." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066363.

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Mnasri, Faiza. "Étude du transfert de chaleur et de masse dans les milieux complexes : application aux milieux fibreux et à l’isolation des bâtiments." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0169/document.

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Abstract:

Le contexte énergétique international impose de nouvelles orientations au secteur du bâtiment neuf ou en rénovation. Toute nouvelle solution doit être techniquement efficace et respectueuse pour l’environnement. Il s'agit dans ce travail de thèse de réaliser une étude numérique et expérimentale de matériaux de construction biosourcés liés au contexte transfrontalier Lorrain (France-Belgique- Luxembourg). En effet, ce travail intègre une partie du projet européen « Ecotransfaire » mené pour le développement d'une filière durable propre aux éco-matériaux. La sélection des matériaux selon une liste de critères à la fois scientifiques, géographiques et environnementaux a permis de répondre à notre problématique en s'orientant vers l'intégration des matériaux biosourcés pour leurs aspects favorables à l'environnement et à l’efficacité énergétique du bâtiment. Intégrés au bâtiment, ces matériaux sont sujets à plusieurs phénomènes de transfert de chaleur et de masse. Dans un premier temps et pour mieux appréhender ces phénomènes, un modèle de transfert couplé de chaleur, d'air, d'humidité (HAM transfers) est utilisé pour simuler le comportement hygrothermique d’un matériau en bois massif à structure supposée homogène. Ce modèle, mis en œuvre et résolu par la méthode des éléments finis, a été validé par des résultats analytiques retenus dans la littérature. L'étude de sensibilité du modèle au couplage, aux dimensions dans l'espace, aux conditions aux limites et aux variabilités des paramètres d'entrée est également présentée. Une des difficultés de l’utilisation de ce modèle réside dans la prise en considération de l'aspect fortement hétérogène de certains matériaux. Ainsi, dans ce travail, nous proposons une approche de caractérisation d'un composite lignocellulosique hétérogène de structure poreuse. En effet ce matériau est composé de deux constituants bien connus dans le domaine de l’industrie de construction: Le bois et le ciment. Le bois est incorporé sous forme de granulats avec des formes et des tailles irrégulières et le ciment est utilisé comme un liant. Le travail réalisé permet de remonter aux propriétés intrinsèques équivalentes de ce matériau (conductivité thermique et perméabilité à la vapeur) à l’aide des techniques de micro-tomographie. La méthodologie suivie consiste à la détermination de la structure d'échantillon par une prise d'images à l'échelle microscopique. Une fois la structure de l’échantillon générée, une reconstruction de la représentation bidimensionnelle précède la génération de la structure tridimensionnelle à l'aide d’un outil numérique qui permet de déterminer les propriétés équivalentes des domaines reconstruits en 3D. La perméabilité et la conductivité thermique équivalentes sont les deux propriétés évaluées dans cette configuration. Ces deux propriétés dépendent fortement de la porosité et de la distribution des pores dans la phase continue (la phase solide). De plus la composition de ce matériau et les fractions volumiques de chacun de ses constituants influent sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transferts thermiques et hydriques. L'ensemble des connaissances développées dans ce travail permet une piste sérieuse pour l'élaboration d'un éco-matériau à propriétés contrôlées pour des usages spécifiques dans la construction et la rénovation
International energy context requires a new orientation to the building sector as in construction or in renovation. Any new solution must be technically efficient and environmentally acceptable. In this thesis, the object is to achieve a numerical and experimental analysis of a building biobased materials. Some of these materials are included from the study of a transborder project to the Lorraine region (France, Belgium and Luxembourg). Indeed an Ecotransfaire project was included in this work. This project has been oriented to the development of a sustainable eco materials chain. A process of analysis has been established in order to select the materials candidates on the basis of scientific, geographical and environmental criteria. The answers are moving towards the integration of bio-based materials. These materials are subject of several heat and mass transfers phenomena. So understanding these mechanisms within a building material has been achieved firstly. This resulted on a coupled model of heat transfer, air, moisture experienced by the HAM model. This model is applied to a wooden building material whose its structure is assumed homogeneous. Then, this model was implemented and solved by the finite element method. Its numerical solution is validated by analytical results available in the literature. The study of sensitivity of the model coupling, dimensions in space, the boundary conditions and the variability of input parameters is also presented. One of the difficulties of using this model is the case of heterogeneous materials. Thus, in this work, we propose an approach of characterization of a heterogeneous lignocellulosic composite material with a porous structure. In fact, this material is composed of two components: Wood and cement. The wood is presented by a shapes aggregates with irregulars sizes and the cement is considered as the binder in the composition. The object was to predict its equivalent intrinsic properties (thermal conductivity and vapor permeability) by using the micro-tomography techniques.The methodology consists to determine the structure of the sample by taking images at the microscopic scale. Once the structure of the sample is generated, we will conduct from a reconstruction of the two-dimensional representation to a three dimensional structure by using a numerical tool which determines the equivalent properties of the 3D reconstructed domain. The permeability as well as the equivalent thermal conductivity are the two properties evaluated in this configuration. These two properties are strongly depend to the porosity and to pore distribution in the continuous phase (the solid one). Moreover the composition of the material and the volume fractions of each components influence the formation of microstructure and consequently the thermal and hydric transfers

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Quéffélec, Patrick. "Conception d'une cellule microruban pour la mesure large bande (45 MHz - 12 GHz) de la permittivité et de la perméabilité complexes des matériaux : application à la caractérisation électromagnétique des couches minces dans le domaine des micro-ondes." Brest, 1994. http://www.theses.fr/1994BRES2009.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est l'elaboration dans le domaine des micro-ondes d'une methode de mesure large bande de la permittivite et de la permeabilite complexes des materiaux pouvant s'appliquer aussi bien aux echantillons massifs qu'aux couches minces. La technique mise au point est basee sur la mesure en reflexion/transmission d'une ligne microruban chargee par le materiau a etudier. La permittivite et la permeabilite du materiau sont obtenues a partir d'un logiciel specifique, concu dans le cadre de cette etude. Ce logiciel associe l'analyse electromagnetique de la cellule (utilisation de l'approche spectrale et de la theorie des lignes) a un programme d'optimisation (probleme inverse). Grace a l'utilisation d'un kit d'etalonnage de l'analyseur de reseaux de type trl, cette methode a permis de caracteriser dans une bande de frequence allant de 45 mhz a 12 ghz, des materiaux dielectriques, ferrimagnetiques et ferrocomposites, absorbants ou transparents. Les epaisseurs des echantillons testes varient de quelques millimetres a quelques dizaines de micrometres. Pour les materiaux massifs a caracteristiques electromagnetiques elevees, il a ete mis en evidence que la precision des resultats en hautes frequences depend de la prise en compte des modes superieurs de la ligne microruban

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Flament, Camille. "Caractérisation et identification du comportement d'un matériau composite complexe sous sollicitations thermiques et mécaniques à l'aide de la stéréo-corrélation d'images : Application à l'embrayage." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2015. http://www.theses.fr/2015ECDL0020.

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Abstract:

Les contraintes environnementales ont amené les constructeurs et équipementiers automobiles à développer de nouveaux types de transmission aux contraintes d'encombrement axial importantes. Pour la première fois, ce travail se concentre sur la caractérisation et l'identification du comportement sous sollicitations thermiques et mécaniques de la garniture d'embrayage, un matériau composite complexe. Les sollicitations de traction ont été réalisées à différentes températures et fréquences sur des échantillons prélevés dans le disque ou le disque complet. Nous avons ainsi identifié les caractéristiques élastiques et viscoélastiques en fonction de la température ainsi que les mécanismes d'endommagement. La dilatation thermique de la garniture a été observée sur les disques complets. Ainsi, grâce à l'utilisation de la stéréo-corrélation couplée avec des méthodes d'identification inverse nous avons pu décrire le couplage entre l'hétérogénéité du matériau et l'effet de la structure annulaire. Enfin au travers de cycles thermiques lents et homogènes, l'étude présente l'évolution du coefficient d'expansion thermique et de la tenue mécanique du matériau
The clutch facing is an annular shaped continuous fiber composite which transmits the rotary motion from the engine to the wheels. In use it is submitted to thermal and mechanical loadings which can cause changes in the dimensions. New clutch technologies call for a better control of these changes. For the first time, this thesis was dedicated to the understanding of the dimensional stability of the clutch facing. Tensile tests were carried out under different temperature and for different frequencies on small cut specimens or on the entire annular disc. We were then able to identify the elastic and viscoelastic properties as well as the damage mechanisms until failure. The thermal expansion was measured on the entire disc as well. Thanks to digital image stereo correlation and reverse identification methods we were able to describe the coupling between the material's heterogeneities and its annular shape. Finally, this thesis presents the evolution of the material properties after homogeneous thermal cycling

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M'Bengue, Marie-Stella. "Conception et évaluation d'une endoprothèse vasculaire par impression 3D pour le traitement des anévrismes complexes de l'aorte abdominale." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILS057.

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Abstract:

La réparation endovasculaire (EVAR) d'un anévrisme de l'aorte abdominale (AAA) consiste en la mise en place d'une endoprothèse (EDP) par chirurgie mini-invasive au sein de l'anévrisme. Cet acte permet de prévenir la rupture des tissus endommagés impliqués dans un AAA, défini comme la dilatation localisée du diamètre de l'aorte. Lorsque l'amont de l'anévrisme englobe les artères périphériques rénales et/ou viscérales, l'AAA est qualifié de complexe. Dans ce cas, l'EDP déployée est dite « fenêtrée », en d'autres termes, perforée à l'emplacement des jonctions vers les artères périphériques. La prise en charge dans le cadre d'un AAA complexe devient alors plus limitante car l'EDP fenêtrée sera conçue sur mesure afin de correspondre à l'anatomie de l'anévrisme et à la position des artères périphériques du patient. Cela implique un délai de fabrication de plusieurs semaines, limite la prise en charge aux anévrismes stables et exclut les situations d'urgence. Dans ce contexte, l'impression 3D présente un intérêt considérable pour la fabrication d'EDP sur mesure et dans des délais très courts. Ainsi, l'objectif de ce travail de thèse est de concevoir un prototype d'endoprothèse par impression 3D d'un polyuréthane thermoplastique (TPU) de grade médical (élastomère thermoplastique). Le présent travail permettra de valider le procédé de conception et la fonctionnalité de notre 3D-EDP pour son application finale en tant que dispositif médical implantable.Dans un premier temps, l'impact du procédé de fabrication sur les propriétés chimiques, physiques et physico-chimiques du TPU a été étudié à chaque étape, des granulés à la stérilisation par rayons gamma d'une prothèse fabriquée par dépôt de filament fondu (FDM). L'évaluation préliminaire in vitro de la cytotoxicité et de l'hémocompatibilité du TPU a été réalisée après l'étape d'impression 3D et de stérilisation. Un vieillissement préliminaire du TPU en conditions oxydantes extrêmes a été réalisé afin de prédire l'évolution de ses propriétés sur le long terme. Par la suite, une stratégie de conception d'un prototype implantable par voie endovasculaire a été développée. Les propriétés de ce prototype stérilisé ont été caractérisées par différentes techniques (CES, ATG, DSC, FTIR, MEB, goniométrie, traction uniaxiale, …). Ses propriétés biologiques ont été évaluées in vitro par des tests de cytocompatibilité, hémocompatibilité et contact avec les macrophages pendant 24 heures (inflammation aigüe). L'évolution de ses propriétés physico-chimiques et mécaniques a été suivie par des études de vieillissement in vitro.La caractérisation des propriétés chimiques, physiques et physico-chimiques du TPU a montré que l'impression 3D FDM et la méthode de stérilisation par rayons gamma constituent une voie de fabrication viable d'un prototype comprimable dans un cathéter d'introduction endovasculaire. L'évaluation biologique in vitro a montré la cytotocompatibilité du prototype par la méthode de l'extrait. De plus, le prototype s'est révélé faiblement hémolytique et les plaquettes adhérant à sa surface n'étaient pas activées. La faible sécrétion de cytokines (IL-6 et TNF-a) au contact des macrophages inactivés a montré que le prototype d'EDP ne présente pas de caractère pro-inflammatoire. Enfin, les études de vieillissement ont montré un impact sur les propriétés mécaniques et de surface de notre prototype d'EDP sans toutefois compromettre sa fonctionnalité. Par la suite, la stratégie de conception pourrait évoluer vers une fonctionnalisation de l'EDP afin de prévenir les infections et les thromboses responsables respectivement de 2% et 6% des complications post-opératoires
Endovascular repair (EVAR) of an abdominal aortic aneurysm (AAA) involves the placement into the aneurysm of a stent graft (SG) by minimally invasive surgery. This procedure prevents rupture of the damaged tissue involved in an AAA, defined as a localized diameter dilation of the aorta. When the upstream portion of the aneurysm includes the peripheral renal and/or visceral arteries, the AAA is qualified as complex. In this case, the deployed SG is said “fenestrated”, in other words, perforated at the site of junctions to the peripheral arteries. Management of a complex AAA becomes more limiting as the fenestrated SG will be custom designed to match the anatomy of the aneurysm and the position of the peripheral arteries of the patient. This implies a manufacturing delay of several weeks, limits the management to stable aneurysms and excludes emergency situations. In this context, 3D printing (3DP) is of considerable interest for the fabrication of custom-made SGs in a very short time frame. Thus, the objective of this thesis work is to design a SG prototype by 3D printing of a medical grade thermoplastic polyurethane (TPU) (thermoplastic elastomer). The present work will validate the manufacturing process and the functionality of our 3DP-SG for its final application as an implantable medical device.First, the impact of the manufacturing process on the chemical, physical and physicochemical properties of TPU was studied at each step, from the pellets to the gamma-ray sterilization of a graft manufactured by fused filament deposition (FDM). In vitro preliminary evaluation of the cytotoxicity and hemocompatibility of TPU was carried out after the 3D printing and sterilization step. Aging of TPU under extreme oxidizing conditions was performed to predict the evolution of its properties in the long term. Subsequently, a design strategy for an endovascular implantable prototype was developed. The properties of said prototype were characterized by different techniques (SEC, TGA, DSC, FTIR, SEM, goniometry, uniaxial traction, ...). Its biological properties were evaluated in vitro by tests of cytocompatibility, hemocompatibility and contact with macrophages for 24 hours (acute inflammation). Moreover, the evolution of its physicochemical and mechanical properties was evaluated by in vitro aging studies.The characterization of the chemical, physical and physicochemical properties of TPU enabled the validation of a FDM printing manufacturing route and gamma ray sterilization of a crimpable SG prototype. The in vitro biological evaluation showed the non-cytotoxicity of the SG prototype by the extraction method. Moreover, the prototype was found to be weakly hemolytic and the platelets adhered on its surface were not activated. The low secretion of cytokines (IL-6 and TNF-α) upon contact with inactivated macrophages showed that the SG prototype does not exhibit a pro-inflammatory characteristic. Finally, aging studies showed an impact on the mechanical and surface properties of our SG prototype without compromising its functionality. Subsequently, the design strategy could evolve towards a functionalization of the SG prototype in order to prevent infections and thrombosis responsible for 2% and 6% of postoperative complications respectively

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Treuil, Nadine. "Synthèse et caractérisation des composants d'un accumulateur au lithium : électrolytes polymères à conduction Li+, électrodes d'oxydes de lithium et de manganèse." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00145597.

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Abstract:

Dans la perspective du développement de générateurs rechargeables au lithium, la problématique a été de prouver la valididté du concept Li/électrolyte polymère gélifié/LiMn2O4. La faisabilité d'électrolytes polymères à forte conductivité en ions lithium, obtenus par la technique de plastification externe, a été établie. Leur stabilité électrochimique est compatible avec une utilisation en tant que séparateur. Différents matériaux d'électrode positive, de structure spinelle (oxyde de lithium et de manganèse) ont été synthétisés puis caractérisés par des techniques diverses, en vue d'établir l'influence de la morphologie et de la composition sur le comportement électrochimiqie et d'éclaircir le mécanisme d'insertion des ions lithium.

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Kader, Ammar. "Caractérisation et modélisation électromagnétique de multimatériaux composites : application aux structures automobiles." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0056.

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Abstract:

Ce manuscrit se focalise sur l’effet de divers matériaux composites sur les différentes problématiques de compatibilité électromagnétique dans un véhicule automobile. Les modèles surfaciques des matériaux diélectriques sont validés en confrontant des résultats de mesures et de simulation de leurs permittivités. Ceux des matériaux conducteurs le sont en confrontant le modèle d’impédance de surface à un modèle filaire et en effectuant des mesures des simulations de paramètres S sur une structure majoritairement constituée par un matériau de ce type. Dans les deux cas, la technique de modélisation donne de bons résultats. L’évaluation de l’effet de ces matériaux sur les problématiques de CEM au niveau d’un véhicule est faite sur un démonstrateur qui intègre les équipements et les faisceaux embarqués dans un véhicule en les représentants par des monopôles et des fils conducteurs. L’évaluation des effets des différents matériaux composites sur les problématiques CEM est faite par mesure et simulation des couplages électromagnétiques à l’intérieur du démonstrateur et entre le démonstrateur et une antenne test. L’analyse des couplages électromagnétiques confirme que le modèle d’impédance de surface reproduit assez bien les comportements des matériaux composites étudiés. Concernant l’effet des matériaux composites sur les problématiques CEM au niveau d’un véhicule, cette étude mène à deux résultats majeurs du point de vue de la compatibilité électromagnétique. Le premier concerne l’usage des matériaux diélectriques qui augmente globalement la plupart des couplages mesurés de 5 dB à 30 dB. Le second porte sur le matériau conducteur étudié qui n’a quasiment aucun effet sur les différents couplages analysés en comparaison de la structure en acier
The main concern of this thesis is the characterization of the impacts of some composite materials on the main electromagnetic compatibility issues in a vehicle. The surface models of the dielectric materials are validated by confronting their simulated and measured permittivity. The surface model of the studied conductive material is validated by confronting it to a wire model and by measuring and simulating the S parameters on a structure constituted by such a material. It appears in both cases of dielectric and conductive composite materials that the surface impedance modeling technique gives a good description of the materials. The analysis of the effects of these materials on the EMC issues within a vehicle is done by use of a demonstrator representing the car body. The different equipment and harnesses embedded in a vehicle are represented in the demonstrator by some wires and monopoles. The evaluation of the impact of the composite materials on the EMC issues is done by measuring and simulating the different couplings within the demonstrator and between the demonstrator and a test antenna. The analysis of the different couplings confirms that the surface impedance material modeling approach describes well the materials under test. Concerning the impact of the composite materials on the EMC issues at a vehicle level, this analysis fulfills two main results. The first one concerns the dielectric materials. Indeed the use of these materials increases the different coupling by a value varying between at least 5 dB to 30 dB. The second conclusion concerns the use of conductive composite materials. It appears that they have no effect on the different couplings in comparison to the full steel structure

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Barbusse, Danielle. "Contribution à la caractérisation des matériaux : étude des couches minces, multicouches et superréseaux III-V et II-VI par double diffraction des rayons X (composition, qualité, contraintes) : étude structurale par absorption X au seuil K d'une série de complexes du cobalt et du fer, XANES et EXAFS de laboratoire." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20189.

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Abstract:

Un dispositif experimental de double diffraction des rayons x a ete concu et realise au laboratoire. Des mesures de desaccords de maille inferieurs a 5. 10##3 sont accessibles. Dans la premiere partie, des etudes qualitatives (qualite cristalline) et quantitatives (composition, contraintes) ont ete effectuees sur des couches minces multicouches et superreseaux de semiconducteurs. La deuxieme partie montre la faisabilite d'une mesure d'absorption x au laboratoire. La fiabilite des resultats obtenus est demontree a partir de l'etude xanes et exafs au seuil k du fer et du cobalt dans quelques complexes

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Pons, Aenor. "Elaboration, caractérisations et modélisation des mécanismes de conduction de matériaux céramiques conducteurs anioniques et protoniques." Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0035/document.

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Fouassier, Patrick. "Modélisation électrique des composants magnétiques haute fréquence : prise en compte de la température et caractérisation des ferrites." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0108.

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Abstract:

L'augmentation des fréquences de fonctionnement des convertisseurs statiques de l'Electronique de Puissance a rendu obligatoire une modélisation plus réaliste des composants magnétiques. Déduit uniquement de mesures extérieures au composant, le circuit électrique équivalent qui leur est associé comporte une vingtaine d'éléments discrets. Déterminé de façon systématique, grâce à une approche théorique et expérimentale rigoureuse, et rapide, grâce à l'utilisation de moyens informatiques adaptés, il permet de représenter l'ensemble des phénomènes physiques qui interviennent du continu jusqu'à une où deux décades au-delà de leur fréquence de travail. Une étude en température uniforme a montré que la possibilité de prédire le comportement électrique d'un transformateur à toute température, à partir de sa caractérisation à la température ambiante uniquement, était assurée pour les enroulements. Les données constructeur demeurent par contre insuffisantes pour quantifier correctement l'évolution du circuit magnétique. Les résistances du circuit équivalent, représentatives des pertes dans le composant, ont par ailleurs été validées par calorimétrie. Elles permettent ainsi d'estimer, avec une très bonne précision, les puissances dissipées pour une excitation et une charge données. En vue de répondre à l'absence de données complètes et réalistes de la part des fournisseurs de ferrites, une nouvelle méthode de caractérisation des matériaux magnétiques a été développée. Moyennant quelques précautions expérimentales, elle permet d'accéder, à toute fréquence et toute température uniforme, aux données perméabilité et permittivité complexes au moyen de relations analytiques simples. La méthode donne des grandeurs applicables à tout circuit magnétique, quelle que soit sa forme, et elle rend compte de tous les phénomènes physiques qui prennent naissance dans ie matériau lorsque la fréquence augmente, notamment du comportement capacitif que l'on observe dans les ferrites MnZn dès quelques dizaines de kHz. Cette méthode permet d'estimer les pertes fer jusqu'à environ 10 MHz
The increase of working frequencies in static converters used in power electronic applications requires a more realistic modeling of magnetic componems. The lumped équivalent electrical circuit assîgned to a comportent has about twenty éléments, derived by extemal impédance measurements only. This équivalent circuit, designed with a rigorous theoretical and expérimental approach, and quickly worked out using well ada^ted computer tools, enables ail the physical phenomena to be represented from DC to one or two décades beyond its operating frequency. A uniform température study has shown that the prédiction of the electric behavior of a transformer at any température, from its characterization at ambient température only, was possible for windings. On the other hand, suoplier data remain insufficient to correctly quantify the behavior of magnetic core. Moreover, résistances placed on the équivalent circuit to represent losses of the component hâve been validated by calorimetry. Thus, they allow dissipations to be determined with fine accuracy for a given source and load. To better characterize high frequency magnetic materials in the absence of complète and reliable data from ferrite manufacturers, a new origina! method has been developed. With this method requiring some expérimental précautions, simple analytical relations lead to the déduction of both complex permeability and complex permittivity at each frequency and uniform température. It also gives parameters applicable to any geometry of magnetic core and accounts for ail the physical phenomena occurring in the material when the frequency increases, notabiy the capacitive behavior that can be noticed in MnZn ferrites above tens of kHz. This method allows îron losses to be computed up to 10 MHz

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De, Rousiers Charles. "Rendu réaliste de matériaux complexes." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00648850.

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Abstract:

Reproduire efficacement l'apparence réaliste des matériaux est un problème crucial pour la synthèse d'images réalistes dans les productions cinématographiques et les jeux vidéo. Outre le transport global de la lumière, le réalisme d'une image de synthèse passe avant tout par une modélisation correcte du transport local, c'est-à-dire les interactions entre lumière et matière. La modélisation de ces interactions donne lieu à une grande variété de modèles de réflectance. Nous proposons une classification de ces modèles en s'appuyant sur l'échelle des détails géométriques abstraits. À partir de cette classification, nous étudions des modèles de réflectance particuliers : * un modèle de transmission pour les surfaces transparentes et rugueuses, tels que le verre dépoli. Son efficacité permet une utilisation au sein applications temps-réel * une analyse et une modélisation du transport de la lumière dans les matériaux composés d'agrégats de particules * une base alternative aux harmoniques sphériques pour représenter et illuminer efficacement les matériaux mesurés ayant une réflectance à basses fréquences. Ces modèles permettent une abstraction efficace des interactions locales tout en conservant la reproduction de leurs effets réalistes.

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Rousiers, Charles de. "Rendu réaliste de matériaux complexes." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENM055/document.

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Abstract:

Reproduire efficacement l'apparence réaliste des matériaux est un problème crucial pour la synthèse d'images réalistes dans les productions cinématographiques et les jeux vidéo. Outre le transport global de la lumière, le réalisme d'une image de synthèse passe avant tout par une modélisation correcte du transport local, c'est-à-dire les interactions entre lumière et matière. La modélisation de ces interactions donne lieu à une grande variété de modèles de réflectance. Nous proposons une classification de ces modèles en s'appuyant sur l'échelle des détails géométriques abstraits. À partir de cette classification, nous étudions des modèles de réflectance particuliers : * un modèle de transmission pour les surfaces transparentes et rugueuses, tels que le verre dépoli. Son efficacité permet une utilisation au sein applications temps-réel * une analyse et une modélisation du transport de la lumière dans les matériaux composés d'agrégats de particules * une base alternative aux harmoniques sphériques pour représenter et illuminer efficacement les matériaux mesurés ayant une réflectance à basses fréquences. Ces modèles permettent une abstraction efficace des interactions locales tout en conservant la reproduction de leurs effets réalistes
Reproducing efficiently the appearance of complex materials is a crucial problem in the synthesis of realistic images widely involved in the production of video games and movies. Apart from global light transport, the realism of a synthetic image is in large part due to the adequate modeling of local light transport, i.e. the interactions between light and matter. Modeling these interactions gives rise to a large variety of reflectance models. We therefore propose a classification of these models based on the scales of their abstract geometric details. From this classification, we can study particular reflectance models: a transmitting reflectance model for transparent rough surfaces such a frosted glass. The efficiency of our model allows real-time performances, a study and a model of energy propagation in material composed of dense packed discrete particles, an alternative basis for representing and lighting efficiently measured materials having a low frequency reflectance. These models permit the abstraction of local interactions while keeping the realism of fully simulated local light transport models

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Martin, Pauline. "Plasticity and damage mechanisms in specific multiphased steels with bainitic matrix under various mechanical loading paths : influence of temperature." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC227.

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Ce travail de thèse porte sur les mécanismes de plasticité et d'endommagement des aciers complexe-phase (CP). La microstructure bainitique de ces aciers, permets d’acquérir de bonnes propriétés de formabilité, qui intéressent les constructeurs automobiles. Cependant, la complexité de ces microstructures, qui se caractérisent par une grande quantité de joints de grains et une densité élevée de dislocations, influence la plasticité et les mécanismes d'endommagement. Afin d'estimer l'impact de la microstructure, une étude des caractéristiques métallurgiques des aciers à phases complexes est réalisée. Les mécanismes de plasticité sont ensuite étudiés par des tests de tension-compression afin d’étudier les mécanismes d’écrouissage du matériau. Ensuite, l’évolution de l’endommagement au sein de la microstructure est analysée à différente taux de triaxialité des contraintes afin d’obtenir la fraction de surface volumique ainsi que le nombre et le diamètre moyen des vides en fonction de la déformation plastique. Enfin, pour examiner la stabilité thermique de ces paramètres (microstructure, plasticité et endommagement), des expériences sont effectuées dans une plage de températures allant de 20 ° C à 600 ° C
This PhD work investigates plasticity and damage mechanisms of complex phase steels. The bainitic microstructures of such steels, which feature retained austenite islands, result in these steels exhibiting good formability properties, which are of interest to automotive companies. However, the complexity of these microstructures, which are characterised by a high amount of grain boundaries and a high density of dislocations, influences plasticity and damage mechanisms. In order to estimate the impact of a steel's microstructure on these properties, the investigation of metallurgical features of complex phase steels provided by the company Faurecia is performed. Plasticity mechanisms are then investigated by tension-compression tests to determine the influence of long- and short-range interactions on the motion dislocation. Thereafter, the evolution of damage within microstructures is analysed at different stress triaxialities in order to obtain the volume area fraction and the number and average diameter of voids as functions of plastic strain. Finally, to examine the thermal stability of these parameters (microstructure, plasticity, and damage), experiments are performed at a range of temperatures between 20°C and 600°C

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Privas, Edwige. "Matériaux ligno-cellulosiques : "Élaboration et caractérisation"." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00933754.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de développer l'utilisation de la biomasse ligno-cellulosique dans le domaine des matériaux. Ce travail explore trois voies différentes d'utilisation de la ligno-cellulose afin de balayer un large spectre de constituants et de matériaux finaux. La première voie concerne l'incorporation de fibres naturelles dans la fabrication de panneaux utilisant la lignine comme adhésif. Des améliorations dans la fabrication de ces panneaux de fibres ont été apportées, par traitement chimique ou ajout de nouveaux compatibilisants, permettant un renforcement des propriétés mécaniques. La seconde voie a consisté à développer un procédé original de mise en forme sous haute pression testé et mis en place sur du coton dans le but d'obtenir des objets tridimensionnels sans étape de dissolution/régénération de la cellulose. Une fois le protocole défini, les effets des paramètres de mise en forme et de la variété de coton sur la microstructure et les propriétés mécaniques des objets en coton compressé ont été étudiés. Enfin, une troisième voie à consisté à élaborer des matériaux nanocomposites à partir d'hydroxydes double lamellaire modifiés par la lignine (HDL/LS). L'utilisation de cette nanocharge dans l'amidon a montré une capacité de renforcement pour un faible taux de charge. Ce composite amidon-(HDL/LS) a ainsi été utilisé avec une matrice polyéthylène afin d'augmenter la part renouvelable de la matrice sans diminuer significativement ses propriétés mécanique. Ce travail permet d'envisager des développements futurs pour ces différents matériaux développés et offre ainsi de nouvelles possibilités d'utilisation de la biomasse ligno-cellulosique dans l'élaboration de matériaux techniques.

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Haj, Khlifa Karim. "Caractérisation électromagnétique des matériaux diélectriques et magnétiques." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT067.

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Abstract:

Le développement d'applications sans fil conduit à une demande croissante de composants électroniques à large bande. Les inductances et les transformateurs sont des éléments clés pour les étapes de gestion d'énergie et de la communication. La connaissance du comportement électrique des matériaux magnétiques est essentiel, surtout lorsque les applications à large bande sont concernés. L'objectif de cette thèse est de développer des techniques pour la caractérisation des matériaux déposé par procédé jet d'encre. The development of wireless applications leads to an increasing demand of electronic broadband components. Inductances and transformers are key components for power management and communication stages. The knowledge of the electric behaviour of the magnetic materials is critical especially when broadband applications are concerned. The objective of this thesis is to develop techniques to characterizing materials deposed by inkjet process
The development of wireless applications leads to an increasing demand of electronic broadband components. Inductances and transformers are key components for power management and communication stages. The knowledge of the electric behaviour of the magnetic materials is critical especially when broadband applications are concerned. The objective of this thesis is to develop techniques to characterizing materials deposed by inkjet process

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Troalen, Jean-Pierre. "Caractérisation ultrastructurale et comportement des géo matériaux." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL042N.

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Abstract:

En Lorraine, les roches argilo-carbonatées sont largement utilisées dans des secteurs industriels variés. La gestion et la valorisation optimale de géomatériaux nécessitent la connaissance des mécanismes qui déterminent et influencent l'évolution de leurs propriétés physiques et mécaniques. Le passage des propriétés de surface (structure) aux propriétés mécaniques (macrostructures), c'est-à-dire au comportement est acquis par l'utilisation de la caractérisation ultrastructurale (liaisons et relations interminérales) a l'aide du microscope électronique à balayage. La variabilité des propriétés et des comportements est ainsi interprété, sur des exemples de débits naturels et d'essais de laboratoire (triaxial, domètre), à partir de l'exemple des argilites du lias. Différentes roches carbonatées sont ensuite analysées au M. E. B. Ces données sont ensuite reliées aux propriétés des roches par des méthodes directes ou indirectes (stéréologie, ictomètre, microfissuration thermique). Une quantification des liaisons interminérales, des mécanismes évolutifs (en température, en broyage, par essais d'usure et de frottement) est donnée. Ces données sont reliées à des propriétés physiques et mécaniques des matériaux et appliquées au contrôle et au choix du gisement (en particulier celui des granulats calcaires). La caractérisation ultrastructurale est la seule possibilité actuelle qui permet le passage entre les différentes échelles de la matière. Cette démarche s'inscrit dans le sens actuel de l'évolution de la science des matériaux: c'est-à-dire le sens micro-macro

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Dissertations / Theses on the topic 'Caractérisation de matériaux complexes'

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