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Dissertations / Theses on the topic 'Catalyseur à base de Ni'
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Faudon, Jean-François. "Préparation de catalyseurs Pd-Ni par coéchange et voie organométallique : caractérisation et réactivité." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10068.
Full textAbstract:
Ce travail a consiste a elaborer des catalyseurs bimetalliques pd-ni sur silice en utilisant soit une methode classique de coechange, soit le greffage d'un compose organometallique, le nickelocene, sur le palladium prealablement reduit. L'utilisation de la diffraction x effectuee sous courant d'hydrogene permet de suivre la formation et l'homogeneisation des solutions solides avec la temperature. La premiere methode conduit a des particules de 3 nm dont l'edx-stem montre qu'elles ont une distribution de composition etalee. Avec la methode de greffage, on obtient par contre des particules de 7 nm remarquablement homogenes, l'alliage se formant des la temperature de 350c. Les mesures de reactivite en hydrogenation du butadiene 1,3 indiquent qu'il se produit une segregation superficielle du palladium, ce qui est confirme par xps. De fait, la segregation semble dependre d'une part du diametre des particules (elle est plus importante sur celles de 6 que sur celles de 3 nm), d'autre part de la composition globale. Enfin l'evolution de la selectivite en butene-1 et butene-2 avec la composition permet de formuler une hypothese sur la forme d'adsorption du butadiene. Alors que le ni forme pour l'essentiel du butene-2-cis, la presence d'une quantite meme minime de pd en surface oriente la selectivite vers le butene-1: la forme d'adsorption basculerait d'un mode di-sigma a une forme di-pi liee
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Rosell-Laclau, Eliette. "Addition d'éléments de transition dans les alliages Al-Ni précurseurs des catalyseurs de nickel de Ranay." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0071.
Full textAbstract:
Cette etude concerne l'influence d'elements d'addition (titane, fer et chrome) dans les alliages precurseurs al-ni, des catalyseurs de nickel de raney. Deux aspects principaux ont ete developpes lors de ce travail. La premiere partie traite de l'effet du dopant sur la reactivite des phases al#3ni et al#3ni#2 vis-a-vis de l'extraction d'aluminium par attaque alcaline. L'attaque de al#3ni par propagation d'un front plan, a permis de mettre en evidence un processus d'attaque identique que ce soit sans dopant ou en presence de titane ou de chrome. Une energie d'activation de 60 kj/mol a ete determinee pour ce phenomene. Par contre, la presence de fer semble modifier ce processus d'extraction, puisqu'il apparait deux regimes d'attaque differents, a basse et a haute temperature. Dans une deuxieme partie, la localisation du dopant a differentes etapes de la vie du catalyseur a ete etudiee. Pour cela, les compositions d'alliages eutectiques modeles ont ete optimisees. Les catalyseurs issus de ces alliages ont par la suite, ete testes dans une reaction d'hydrogenation. Le mecanisme d'extraction du dopant a ainsi ete mis en evidence. Le dopant, quelle que soit sa localisation initiale, s'extrait simultanement a l'aluminium, puis apres passage en solution, se redepose sous forme oxydee, sur la cristallite de nickel. Ce travail sur des alliages modeles a egalement conduit a une determination experimentale du systeme al-ni-cr du cote aluminium. En particulier, une transformation eutectique ternaire et deux phases ternaires ont ete mises en evidence. Ces investigations ont permis de proposer la premiere ebauche de la projection de la surface liquidus de la sous-section al-cr-alni
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Brum, Pereira Evandro. "Synthèse d'alcools supérieurs sur catalyseurs modèles à base de Ni : effets des promoteurs lithium, sodium, potassium et cuivre." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10084.
Full textAbstract:
Les recherches exploratoires realisees sur le ni supporte sur differents supports ont montre que les facteurs favorables a la formation des alcools superieurs sont l'addition d'alcalin et l'utilisation des supports tels que le cr#2o#3. L'etude des catalyseurs a base de ni/sio#2 promus aux alcalins lithium, sodium et potassium nous ont permis de mieux comprendre le role joue par ces alcalins vis-a-vis de la reaction d'hydrogenation du monoxyde de carbone sous 5 mpa. Nous avons confirme que les alcalins sont repartis a la fois sur la phase metallique et sur le support de silice et que leur propriete couvrante (metal et support) est d'autant plus grande que l'additif est plus basique. Nous avons montre que le lithium est plus efficace que les autres alcalins pour la synthese d'alcools superieurs. L'addition de cu au ni ne conduit pas aux alcools superieurs, mais l'addition simultanee de cu et li donne naissance a des solides tres selectifs en alcools superieurs. Les bons resultats obtenus sur li-ni-cu/sio#2 sont vraisemblablement lies a la conjonction de deux phenomenes: isolation des atomes de nickel et presence d'un ion alcalin (acide de lewis). L'etude des changements morphologiques intervenant lorsque le catalyseur est mis en contact avec le melange reactionnel a montre que les principales causes de vieillissement du ni/sio#2 est le frittage par migration d'especes ni-carbonyles. La presence de cu inhibe le frittage du nickel. En presence des alcalins la desactivation catalytique est essentiellement due aux depots de carbone, bien mis en evidence par htp et mesures magnetiques. Une etude de caracterisation des catalyseurs ni/sio#2 alcalinises par spectroscopie infrarouge de co et co#2 adsorbes avant reaction a permis de preciser les modifications de morphologie et d'etat electronique du catalyseur induits par les alcalins et d'identifier les especes carbonyles qui ne sont observees que lorsque le nickel et l'alcalin sont presents simultanement
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Nikulshina, Kulikova Maria. "(Ni)MoWS alumina supported hydrotreating catalysts prepared from mixed H4SiMonW12-nO40 heteropolyacids." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R015/document.
Full textAbstract:
Le développement de catalyseurs HDS plus efficaces est un enjeu majeur pour répondre aux exigences environnementales concernant la teneur en soufre dans les carburants. L'une des approches pour améliorer l'activité catalytique est le développement de catalyseurs ternaires NiMoW. Cette étude se concentre sur la synthèse et la caractérisation de catalyseurs (Ni)MoW préparés à partir hétéropolyacides (HPA) mixtes SiMo1W11 et SiMo3W9 de structure de Keggin. Les catalyseurs basés sur les HPAs monométalliques SiMo12 et SiW12 et leurs mélanges ont été préparés et étudiés. Les solides ont été caractérisés par spectroscopie Raman, SPX et MET. Les propriétés catalytiques ont été évaluées dans des réactions d’HDS, d'HYD et d'HDN. Les propriétés physico-chimiques et l'activité catalytique dépendent de la nature des précurseurs initiaux. La genèse de la phase active des catalyseurs a été étudiée lors de la sulfuration in-situ sous H2S/H2 par SAX au synchrotron SOLEIL. La transformation du W dans les catalyseurs basés sur les précurseurs moléculaires mixtes, présentant une proximité nanométrique Mo-W, est plus rapide que celle observée dans le cas des catalyseurs préparés à partir du mélange de deux HPAs et conduit à la sulfuration simultanée des métaux et à la formation de la phase mixte MoWS2. La présence de feuillets mixtes (Ni)MoxW1-xS2 lorsque des HPA mixtes ont été utilisés a été mise en évidence par EXAFS et HAADF. La substitution d'un ou trois atomes de tungstène par du molybdène dans le cas des HPAs mixtes a entraîné une augmentation significative des activités en HDS et en HYD, par rapport à celles obtenues pour les catalyseurs préparés à partir du mélange de HPAsDeveloping highly active HDS catalysts has been one of the most challenging and important subjects because of strengthening of environmental requirements for the sulfur content in fuels. One of the approaches to improve catalytic activity is the development of ternary NiMoW catalysts. This investigation focuses on the synthesis and characterization of (Ni)MoW catalysts prepared by using mixed SiMo1W11 and SiMo3W9 heteropolyacids (HPA) with Keggin structure. For comparison purposes, catalysts based on monometallic SiMo12 and SiW12 HPAs and their mixtures were also prepared and studied. The samples were characterized by Raman spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy, HRTEM. The catalytic properties were evaluated in HDS, HYD and HDN reactions. The physical-chemical properties and catalytic activity depends on the nature of the initial precursors. Genesis of the active phase was studied during in situ H2S/H2 sulfidation of the catalysts by X-ray absorption at SOLEIL Synchrotron. It was found that W transformation from mixed molecular precursors with a Mo-W nanoscale proximity is faster than from mixture of two HPAs resulting in simultaneously sulfidation of metals and the formation of mixed MoWS2 phase. The presence of mixed (Ni)MoxW1-xS2 slabs when mixed HPAs were used for preparation of the catalyst was evidenced by EXAFS and High angle annular dark field scanning transmission electron microscopy. Substitution of one or three tungsten atoms by molybdenum ones in the case of mixed HPAs resulted in a significant increase in HDS as well as in HYD activity, compared to those obtained for catalysts prepared from mixture of monometallic HPAs
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Iwamoto, Ryuichiro. "Etude de l'influence du phosphore sur les propriétés de catalyseurs d'hydrotraitement à base de Ni, Mo et alumine préparés par voie sol-gel." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10144.
Full textAbstract:
Ce présent travail a pour objectif l'amélioration des catalyseurs d'hydrotraitement de type nio-moo#3-al#2o#3 par addition de phosphore. La technique sol-gel utilisée permet de préparer des catalyseurs de grande aire spécifique avec des teneurs élevées en p, ni et mo. Dans une première partie bibliographique, le role du phosphore sur les propriétés de catalyseurs a base d'alumine est largement examine et discute. Dans la seconde partie, l'effet de la présence de p dans les catalyseurs mo-p, ni-p et ni-mo-p-alumine est analyse par le biais de caractérisations texturales et structurales combinant la détermination des aires spécifiques et de la porosité, la diffraction des rx et les spectroscopies ir, rmn et de photoélectrons. Les résultats en hydrodésulfuration du thiophène et d'autres tests sur molécules modèles montrent aussi que p induit des effets importants dans ces catalyseurs. Ces effets dependent de la nature du catalyseur, de la quantité de p introduit et de la nature du précurseur utilise. En particulier, il est montre que (i) p améliore la dispersion des phases actives aux fortes teneurs, surtout pour le système ni-mo, (ii) p évite la formation d'aluminate de ni et permet une meilleure disponibilité du ni pour former les phases sulfures, (iii) p provoque la formation de la phase acide alpo#4, (iv) p induit une diminution de la sulfuration du mo et permet de développer de nouveaux sites acides associes a mos#2 et (v) ces sites acides semblent aussi contribuer a améliorer les performances hydrogenantes.
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Delmaire, Florence. "Caractérisation de Bi4V2O11 et de quelques Bi4(V1-xMex)2O11- δ(Me=Cu, Ni, Co, Zn) par des techniques physicochimiques et tests catalytiques." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10020.
Full textAbstract:
Le vanadate de bismuth pur (bi4v2o11) ou dope (bi4 (v1-x mex)2 o11- me = cu, ni, co, zn. . . ) Obtenu par synthèse a l'état solide fait partie des matériaux présentant une forte conductivité anionique par migration d'ions o2-. Sa structure dérive de la phase d'aurivillius bi2moo6 et peut être décrite comme un empilement de couches (bi2o2)2+ selon l'axe c entre lesquelles s'intercalent des feuillets de type pérovskite (vo3,5)2-. L'oxyde pur bi4v2o11 présente plusieurs phases cristallines selon la température. La phase , la plus conductrice, observée à haute température, peut être stabilisée à température ambiante par substitution de quelques atomes de vanadium par d'autres espèces métalliques. Ces oxydes mixtes sont dénommés par l'acronyme bimevox ou me est le nouveau métal introduit. Des études physico-chimiques (RMN a l'état solide et RPE) et des tests catalytiques effectues sur ces solides ont permis de mieux cerner leur structure tant à l'état précurseur oxyde qu'après réduction. Bi4v2o11 à l'état oxyde présente quatre environnements différents pour le vanadium + 5 et une faible quantité de v4+. A l'état réduit, cet oxyde binaire a une structure fortement dépendante de la nature du réducteur utilise et du temps de réduction. L'activité de bi4v2o11 envers l'isopropanol est plutôt de type déshydratante. Pour ce qui concerne les bimevox, la structure avant réduction dépend de la concentration du métal ajoute. Une relation directe entre la valeur de déplacement chimique du signal rmn#5#1v et les différentes phases structurales des bimevox a été établie. Sous atmosphère d'hydrogène, la phase , très conductrice, permet aux oxygènes du réseau de migrer très rapidement et de supprimer, au fur et à mesure de leur apparition, les lacunes anioniques de surface. La résultante de ce phénomène est une faible activité hydrogenante de ces oxydes mixtes.
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Junges, Fernando. "Novel catalyst systems based on Ni(II), Ti(IV), and Cr(III) complexes for oligo-and polymerization of ethylene." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2005. http://hdl.handle.net/10183/6358.
Full textAbstract:
Le complexe de Brookhart Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6- diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine) a été caractérisé après impregnation sur silice (S1) et a silices modifié avec MAO (4,0, 8,0 et 23,0 wt.% Al/SiO2 appelé S2, S3 et S4, respectivement). Le traitement de ces composés greffé avec MAO produit des catalyseurs actifs pour la polymérisation de l'éthylène. Un haute activité catalytique a été obtenue en utilisant le système supporté 1/S3 (196 kg de PE/mol[Ni].h.atm; toluene, Al/Ni = 1000, 30ºC, 60 min et pression atmosphérique d'éthylène). Les effets des conditions de la polymérisation ont été testés avec le catalyseur greffé S2 et la meilleure activité catalytique a été obtenue avec le solvant hexane, MAO comme cocatalyseur, la proportion molaire Al/Ni de 1000 et à la température de 30°C (285 kg de PE/mol[Ni].h.atm). Quand la réaction a été conduite selon la méthodologie in situ, l'activité a pratiquement doublé et les polymères ont montré des propriétés semblables. Les polymères produits par les catalyseurs supportés ont montré l'absence de température de fusion, resultats senblables à seux obtenus avec les systèms homogène par analyse DSC. En revanche, le polymères obtenus avec les système greffé presentent selon les courbes GPC une (MwD) polydispersité qui varie de 1,7 à 7,0. Un mélange de polyéthylène lineaire et ramifié (BPE/LPE) préparé utilisant les complexes Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)- acenaphthenediimine) et {TpMs*}TiCl3 (2) (TpMs* = hydridobis(3-mesitylpyrazol-1-yl)(5- mesitylpyrazol-1-yl)) greffés in situ sur silice modifiée avec MAO (4,0 wt. -% Al/SiO2, S2). Les réactions de polymérisation ont été exécutées dans le toluène à deux températures différentes (0 et 30°C), variant la fraction molaires du nickel (xNi), et utilisan MAO comme cocatalyseur externe. A toutes les températures, les activités montrent une tendence de variation linéaire avec xNi et indiquent l´absence d´effet synerque entre les espéces de nickel et du titane. Des activités les plus elèvees ont été trouvées à 0°C. Les températures de fusion pour les mélanges de polyéthylène produits à 0 °C diminuent alors que xNi augmente l'indiquant une bonne compatibilité entre les phases du polyéthylène obtenues avec les deux catalyseurs. La température de fusion des mélanges de polyéthylène dépendre de l'ordre selon lequel les catalyseurs ont été greffés sur la silice modifiée avec MAO. L'immobilisation initiale de 1 sur le support (2/1/S2) produit des polymères avec une temperature de fusion (Tm) inférieure à celle des polymère obtenus lorsque le titane a etè greffé inicialment 1/2/S2. L´observation des polyèthylènes obtenus avec les deux systèms (2/1/S2 et 1/2/S2) par microscopie electronique à balayage (SEM) a montré la formation de polymére sphérique montrant que la morphologie sphérique du support à été reproduite. Sont décrits la synthèse, la caractérisation et les propriètès catalytique pour l'oligomerization de l'éthylène de quatre composés organometalliques du CrIII possèdante les ligands (([bis[2-(3,5-dimethyl-1-pyrazolyl)ethyl]amine]chromiun(III)chloride (3a), [bis[2- (3,5-dimethyl-l-pyrazolyl)ethyl] benzylamine]chromiun(III)chloride (3b), [bis[2-(3,5- dimethyl-l-pyrazolyl)ethyl]ether] chromiun(III)chloride (3c), [bis[2-(3-phenyl-lpyrazolyl) ethyl]ether]chromiun(III)chloride (3d)). Concernent l'oligomerization, exception faite du composè 3a, tous les complexe du chrome se sont montré actif après activation avec MAO et les FR obtenues ont une effet differencie à celles atteintes avec CrCl3(thf)3. La coordination d´un ligand tridentatè sur le centre metallique ne provoque pas de changements considérables sur la formation des C4 et C6, mais la montantè de C8 est diminuèe et celles des C10 et +C12 ont ètè augmentèes. Les polymères produits par le catalyseur 3a à 3 et 20 atm d'éthylène possèdent, selon les analyses par DSC la températures de fusion de 133,8 et 136ºC respectivement. Ceci indique que dans les deux cas la production de polyèthylène de haut densité. Effectivement le masse molar moyenne, obtenus par GPC, est de 46647 g/mol avec Mw/Mn = 2,4 (3 atm). Le système 3c/MAO a montré des valeurs de FR, activité et sélectivité à α-olefins differents selon la pression d´éthylène utilisèe. Se qui montré une grand sensibilitè à la concentration d´éthylène solubilisè.The complex of Brookhart Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6- diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine) has been characterized after impregnation on silica (S1) and MAO-modified silicas (4.0, 8.0 and 23.0 wts.% Al/SiO2 called S2, S3 and S4, respectively). The treatment of these heterogeneous systems with MAO produces some active catalysts for the polymerization of the ethylene. A high catalytic activity has been gotten while using the system supported 1/S3 (196 kg of PE/mol[Ni].h.atm; toluene, Al/Ni = 1000, 30ºC, 60 min and atmospheric pressure of ethylene). The effects of polymerization conditions have been tested with the catalyst supported in S2 and the best catalytic activity has been gotten with solvent hexane, MAO as cocatalyst, molar ratio Al/Ni of 1000 and to the temperature of 30°C (285 kg of PE/mol[Ni].h.atm). When the reaction has been driven according to the in situ methodology, the activity practically doubled and polymers showed some similar properties. Polymers products by the supported catalysts showed the absence of melting fusion, results similar to those gotten with the homogeneous systems by DSC analysis. But then, polymers gotten with the transplanted system present according to the GPC’s curves the polydispersity (MwD) varies between 1.7 and 7.0. A polyethylene blend (BPE/LPE) was prepared using the complex Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine) and {TpMs*}TiCl3 (2) (TpMs* = hydridobis(3-mesitylpyrazol-1-yl)(5-mesitylpyrazol-1-yl)) supported in situ on MAO-modified silica (4.0 wts. -% Al/SiO2, S2). Reactions of polymerization of ethylene have been executed in the toluene in two different temperatures (0 and 30°C), varying the molars fraction of nickel (xNi), and using MAO as external cocatalyst. To all temperatures, the activities show a linear variation tendency with xNi and indicate the absence of the effect synergic between the species of nickel and the titanium. The maximum of activity have been found at 0°C. The melting temperature for the blends of polyethylene produced at 0 °C decrease whereas xNi increases indicating a good compatibility between phases of the polyethylene gotten with the two catalysts. The melting temperature for the blends of polyethylene showed be depend on the order according to which catalysts have been supported on the MAO-modified silica. The initial immobilization of 1 on the support (2/1/S2) product of polymers with a melting temperature (Tm) lower to the one of the polymer gotten when the titanium has been supported inicially (1/2/S2). The observation of polyethylenes gotten with the two systems (2/1/S2 and 1/2/S2) by scanning electron microscopy (SEM) showed the spherical polymer formation showing that the spherical morphology of the support to been reproduced. Are described the synthesis, the characterization and the catalytic properties for the oligomerization of the ethylene of four organometallics compounds of CrIII with ligands ([bis[2-(3,5-dimethyl-1-pyrazolyl)ethyl]amine] chromium (III) chloride (3a), [bis[2-(3,5- dimethyl-l-pyrazolyl)ethyl]benzylamine] chromium (III) chloride (3b), [bis[2-(3,5-dimethyl-lpyrazolyl) ethyl]ether] chromiun(III)chloride (3c), [bis[2-(3-phenyl-lpyrazolyl) ethyl]ether]chromiun(III)chloride (3d)). In relation of the oligomerization, at exception made of the compounds 3a, all complex of the chromium showed be active after activation with MAO and the TOF gotten have one effect differentiated to those formed with CrCl3(thf)3. The coordination of a tridentate ligand on the metallic center doesn't provoke any considerable changes on the formation of the C4 and C6, but the amount of C8 are decrease and the C10 and C12+ have increased. The Polymers produced by the catalyst 3a to 3 and 20 bar of ethylene have, according to analyses by DSC, the temperatures of fusion of 133,8 and 136ºC respectively. It indicates that in the two cases the production of high density polyethylene. The molar mass, gotten by GPC, is 46647 g/mols with MwD = 2,4 (3 bar). The system 3c/MAO showed values of TOF, activity and selectivity to different α-olefins according to the pressure of ethylene uses. Himself that shown a big sensibility to the concentration of ethylene solubilized.
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CHENG, ZHENGXING. "Maitrise de la taille des particules metalliques dans les catalyseurs ni/sio#2. Preparation en deux etapes de germination et croissance. Preparation a base de complexes nickel ethylenediamine." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066086.
Full textAbstract:
Nous avons montre que les catalyseurs ni/sio#2 prepares par la methode classique d'impregnation du nitrate de nickel possedent apres reduction thermique sous h#2, des particules metalliques de 20 a 150 a avec une taille moyenne de 65 a, quelles que soient la teneur en ni, les conditions de sechage (25 ou 90c) et la nature de la silice. Deux nouveaux types de preparation des catalyseurs ni/sio#2 ont ete mis au point: l'un permet de faire varier a souhait la taille des particules metalliques grace a une preparation en deux etapes, dites de germination et croissance. La premiere etape de preparation par echange cationique ou impregnation suivi de lavage permet de creer des germes de nickel sur la silice, c'est-a-dire du nickel en forte interaction avec la surface de la silice, sous forme d'ions greffes ou de phyllosilicates. Dans une seconde etape, le nickel impregne en faible interaction avec la surface de la silice peut croitre sur les germes de nickel. Nous avons ainsi pu obtenir apres reduction des particules metalliques de taille moyenne variant entre 20 et 60 a avec une distribution etroite de taille grace au controle de chacune de ces deux etapes. Nous avons montre que la croissance des particules sur les germes a lieu non pas lors de la reduction du nickel, mais essentiellement au cours du sechage a 90c des catalyseurs apres impregnation. L'autre permet de creer des particules de 20 a, quelle que soit la teneur en nickel, par impregnation de nitrate de nickel sur une silice contenant de l'ethylenediamine preadsorbees qui coordine alors le nickel impregne, ou par impregnation directe de composes (ni(en#n(h#2o)#6##2#n(no)#3)#2 sur la silice
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Nizio, Magdalena. "Plasma catalytic process for CO2 methanation." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066607/document.
Full textAbstract:
Combiné à une demande en énergie croissante, les ressources limitées de pétrole et de gaz naturel nous obligent à rechercher des alternatives plus propres et de plus en plus efficaces pour la production d'énergie. L'hydrogène (H2) est considéré comme un vecteur énergétique prometteur. Cependant, il existe plusieurs problèmes liés à l'utilisation de H2, depuis son transport jusqu'à sa distribution. La transformation de la molécule de H2 peut s’effectuer par la synthèse d’un composé contenant du carbone, à savoir du méthane (CH4), offrant ainsi la possibilité d'utiliser le réseau de transport existante. En effet, la réaction de Sabatier, qui est fortement exothermique, implique la réaction du dioxyde de carbone (CO2) et du dihydrogène afin de produire du méthane et de l’eau. Ce procédé, appelé méthanation, représente une approche réalisable contribuant à la réduction des émissions de CO2 dans l'atmosphère, à travers un cycle fermé du carbone impliquant la valorisation du CO2. Cependant, en dessous d’une température de 200 °C, la conversion devient proche de zéro, tandis qu’à des températures plus élevés (>300 °C), des réactions secondaires favorisant la formation du CO et d’H2 apparaissent. C’est une des raisons pour laquelle de nouveaux types de catalyseurs doivent être étudiés dans le but de maximiser la sélectivité du méthane à des basses températures et à pression atmosphérique. Par conséquent, en utilisant des catalyseurs associés aux plasmas DBD, l’activation de la réaction de méthanation peut ainsi être améliorée. Plusieurs catalyseurs contenant du Ni ont donc été synthétisés en utilisant différents oxydes de Ce-Zr en tant que supports, avec un ratio Ce-Zr variable. Les résultats obtenus dans des conditions adiabatiques à basses températures (comprises entre 120 et 150 °C), en présence de catalyseurs activés par plasma, sont prometteurs. La conversion du CO2 en CH4 est d’environ 85 % avec une sélectivité proche de 100 %. En l’absence de catalyseurs activés par plasma, cette même conversion est observée à 350 °C, tandis qu’à basses températures et sans plasma, celle-ci est presque nulle. Ce système à basse consommation d’énergie permet donc de diminuer le coût de production du méthane synthétique avec une durée de vie du catalyseur prolongéeThe limited resources of oil and natural gas, together with an increasing energy demand, forces us to seek more and more efficient and cleaner energy production alternatives. Hydrogen has been recently considered as a promising energy carrier. However, there are several inherent problems to the utilization of H2, from its transportation to its distribution. Transformation of the H2 molecule by fixing into a carbon-containing compound, i.e. CH4, will offer the possibility of using the conventional transportation network. Indeed, the Sabatier reaction, which is highly exothermic, involves the reaction of carbon dioxide and hydrogen gas in order to produce methane and water. This process, called methanation, represents a feasible approach contributing to the reduction of the CO2 emissions in our atmosphere, through a closed carbon cycle involving the valorization of CO2, i.e. from capture. However, below a temperature of 250 °C, the conversion becomes practically close to 0 %, whereas at higher temperatures, i.e., (>300 ºC), the co-existence of secondary reactions favours the formation of CO and H2. This is the reason why new catalysts and process conditions are continuously being investigated in order to maximize the methane selectivity at low reaction temperatures at atmospheric pressure. Therefore, by using catalysts combined to Dielectric Barrier Discharge plasmas (DBD), the activation of the methanation reaction can be enhanced and overcome the drawbacks of existing conventional processes. Several Ni-containing catalysts were prepared using various ceria-zirconia oxides as supports, with different Ce/Zr ratios. The results obtained in the adiabatic conditions at low temperatures (ranging between 100-150 °C), in the presence of catalysts activated by plasma, are promising. Indeed, the conversion of CO2 to CH4 is about 85 % with a selectivity close to 100 %. The same conversion in the absence of the plasma activation of the catalyst is observed at 350 °C. At low temperatures (120-150 °C) and without plasma, conversion is almost close to zero. This low consumption energy system helps reduce the cost of production of synthetic methane together with an extended life of the catalyst
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Albarazi, Abdulkader. "Development of Ni-based catalysts for methane dry reforming application." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066814.
Full text
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Faye, Philippe. "Modélisation d'un catalyseur d'hydrotraitement." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10088.
Full textAbstract:
L'hydrodésulfuration (HDS) est un procédé catalytique d'hydrotraitement qui consiste à transformer, sous des conditions de pression et de température variables, les composés soufres contenus dans les matières premières pétrolières en hydrocarbures et sulfure d'hydrogène. Le sulfure de molybdène (mos#2) associé à un promoteur tel que le cobalt et dispersé sur la surface d'un support oxyde (alumine- ou silice) de grande aire spécifique est le catalyseur couramment employé en HDS. Dans le contexte socio-économique actuel, la réduction des rejets en effluents atmosphériques et la purification des matières premières et des résidus de distillation nécessitent une augmentation du taux de conversion des réactions d'HDS en améliorant les performances des catalyseurs. Aussi, des théories de modélisation moléculaire ont été utilisées pour améliorer la compréhension des systèmes catalytiques. Des cristallites de mos#2 supportées ont été modélisées par mécanique moléculaire et une plus petite entité, mo#1#2s#2#4, a été étudiée par des calculs utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Il s'avère que le rôle essentiel du support est de disperser la phase active et que l'existence de liaisons covalentes localisées entre les cristallites de mos#2 et le support a tendance à orienter ces cristallites perpendiculairement à la surface du support sans influencer la réactivité de la phase active associée aux atomes de molybdène instaurés des arêtes des cristallitesCes sites d'instauration de coordination pourraient constituer les sites actifs dans le processus catalytique d'HDS. Un mode d'adsorption privilégié du thiophène ainsi que la possibilité de dissociation du dihydrogène a été mis en évidence par DFT sur un de ces sites actifs. Enfin, l'inclusion dans le modèle mo#1#2s#2#4, représentatif de la phase active, d'un élément promoteur tel que le cobalt engendre des modifications à plus longues distances pouvant être corrélées à l'augmentation des performances catalytiques des catalyseurs à base de mos#2 promu par le cobalt
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Seah, Choon-Ming. "Synthesis of monolayer graphene on polycrystalline Ni and Ni-Cu bimetallic catalyst and study toward reuse of catalyst." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0281/document.
Full textAbstract:
Le graphène est une couche de carbone d’une épaisseur atomique pour laquelle les atomes de carbone sont hybridés sp². Il possède diverses propriétés remarquables supérieures à celles des autres matériaux connus. Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est une méthode prometteuse pour produire du graphène monocouche. Dans cette étude, du graphène monocouche a pu être synthétisé directement sur une feuille de Ni polycristallin par CVD sous pression atmosphérique à l'aide d'un refroidissement rapide. Par ailleurs, nous proposons une technique simple pour préparer du graphène monocouche homogène dont la croissance est réalisée simultanément sur deux feuilles de Cu et de Ni assemblés en bicouche métallique. L’application du refroidissement rapide induit la formation de Ni3C, qui permet de réutiliser la feuille de Ni jusqu'à 6 fois sans causer d’écart significatif de la qualité et l'uniformité du graphène produit. Ce travail a donc démontré avec succès que le coût moyen pour synthétiser une monocouche de graphène de haute qualité pouvait être réduit avec des procédés simples à mettre en œuvreGraphene is a layer of sp2 hybridized carbon atoms with a thickness of only one atom. It possesses various magnificent properties that are not shared by other materials. To date, Chemical Vapor Deposition (CVD) is a promising method to produce wafer-scale graphene. From our study, monolayer graphene was grown directly on polycrystalline Ni foil under simple atmospheric pressure CVD with the assist of fast cooling. On the other hand, another facile technique was successful to grow uniform monolayer graphene simultaneously on both polycrystalline Ni and Cu foils using a Ni-Cu bilayer catalyst. The application of post-CVD fast cooling encourages the formation of Ni3C within the Ni foil, which subsequently enables the Ni foil to be reused again up to 6 cycles without causing a huge deviation. This work has successfully demonstrated a simple, novel and cost effective route to synthesize monolayer graphene with high quality
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Enayati, M. H. "Mechanical alloying of Ni-base alloys." Thesis, University of Oxford, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.298592.
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Svensson, Christoffer. "Recrystallization mapping of Ni-base alloys." Thesis, Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-75348.
Full textAbstract:
Superalloys such as alloy 718 and 925 possesses superior properties at elevated temperatures and corrosive environments. They are commonly found in application such as oil and gas extraction, turbine engines and in the chemistry industry. These alloys were developed during the 1950s but the demand of tubes and pipes of these alloys has rapidly increased. Sandvik has recently started produce these products and faces new challenges within the production.There are several studies within the area of superalloys but the hot working behavior and flow softening mechanism are not fully understood.The goal with this master thesis is to analyze two different steel grades, alloy 718 and 925 and correlate different process parameters that will influence the recrystallization initiation and nucleation.Two ingots manufactured through electric arc furnace, argon oxygen decarburization and refined by vacuum arc remelting were analyzed followed by a homogenization heat treatment. Samples were extracted from three positions, bottom, center, top and from half the radius in the ingot. The chemical composition was analyzed and the mechanical properties was tested trough hot compression testing (Gleeble). From Gleeble testing, the true strain, stress curves were analyzed in order to determine flow softening effects. The microstructure were studied trough light optical microscopy and electron backscatter diffraction.The results reveal that discontinuous dynamic recystallization is the dominant flow softening mechanism. There was no significant difference between the three positioning within the ingot.To maximize the recrystallized area fraction higher strain and temperatures must be provided or lower strain rates.
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Song, Jin E. "Hierarchical multiscale modeling of Ni-base superalloys." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2010. http://hdl.handle.net/1853/34855.
Full textAbstract:
Ni-base superalloys are widely used in hot sections of gas turbine engines due to the high resistance to fatigue and creep at elevated temperatures. Due to the demands for improved performance and efficiency in applications of the superalloys, new and improved higher temperature alloy systems are being developed. Constitutive relations for these materials need to be formulated accordingly to predict behavior of cracks at notches in components under cyclic loading with peak dwell periods representative of gas turbine engine disk materials. Since properties are affected by microstructure at various length scales ranging from 10 nm tertiary γ' precipitates to 5-30 μm grains, hierarchical multiscale modeling is essential to address behavior at the component level.
The goal of this work is to develop a framework for hierarchical multiscale modeling network that features linkage of several fine scale models to incorporate relevant microstructure attributes into the framework to improve the predictability of the constitutive model. This hierarchy of models is being developed in a collaborative research program with the Ohio State University. The fine scale models include the phase field model which addresses dislocation dissociation in the γ matrix and γ' precipitate phases, and the critical stresses from the model are used as inputs to a grain scale crystal plasticity model in a bottom-up fashion. The crystal plasticity model incorporates microstructure attributes by homogenization.
A major task of the present work is to link the crystal plasticity model, informed by the phase field model, to the macroscale model and calibrate models in a top-down fashion to experimental data for a range of microstructures of the improved alloy system by implementing a hierarchical optimization scheme with a parameter clustering strategy. Another key part of the strategy to be developed in this thesis is the incorporation of polycrystal plasticity simulations to model a large range of virtual microstructures that have not been experimentally realized (processed), which append the experimentally available microstructures. Simulations of cyclic responses with dwell periods for this range of virtual (and limited experimental) polycrystalline microstructures will be used to (i) provide additional data to optimize parameter fitting for a microstructure-insensitive macroscopic internal state variable (ISV) model with thermal recovery and rate dependence relevant to the temperatures of interest, and (ii) provide input to train an artificial neural network that will associate the macroscopic ISV model parameters with microstructure attributes for this material. Such microstructure sensitive macroscopic models can then be employed in component level finite element studies to model cyclic behavior with dwell times at smooth and cracked notched specimens.
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Gale, William Francis. "Joining of nickel-base substrates using Ni-Si-B and Ni-P alloys." Thesis, University of Cambridge, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.359883.
Full text
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Garimella, Narayana. "Multicomponent interdiffusion in austenitic Ni-, Fe-Ni-base alloys and L1₂-Ni₃Al intermetallic for high-temperature applications." Orlando, Fla. : University of Central Florida, 2009. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/CFE0002521.
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Schooling, Jennifer Mary. "The modelling of fatigue in Ni-base alloys." Thesis, University of Cambridge, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.627446.
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Schmidt, Eric. "Atomistic modelling of precipitation in Ni-base superalloys." Thesis, University of Cambridge, 2019. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/275131.
Full textAbstract:
The presence of the ordered $\gamma^{\prime}$ phase ($\text{Ni}_{3}\text{Al}$) in Ni-base superalloys is fundamental to the performance of engineering components such as turbine disks and blades which operate at high temperatures and loads. Hence for these alloys it is important to optimize their microstructure and phase composition. This is typically done by varying their chemistry and heat treatment to achieve an appropriate balance between $\gamma^{\prime}$ content and other constituents such as carbides, borides, oxides and topologically close packed phases. In this work we have set out to investigate the onset of $\gamma^{\prime}$ ordering in Ni-Al single crystals and in Ni-Al bicrystals containing coincidence site lattice grain boundaries (GBs) and we do this at high temperatures, which are representative of typical heat treatment schedules including quenching and annealing. For this we use the atomistic simulation methods of molecular dynamics (MD) and density functional theory (DFT). In the first part of this work we develop robust Bayesian classifiers to identify the $\gamma^{\prime}$ phase in large scale simulation boxes at high temperatures around 1500 K. We observe significant \gamma^{\prime} ordering in the simulations in the form of clusters of $\gamma^{\prime}$-like ordered atoms embedded in a $\gamma$ host solid solution and this happens within 100 ns. Single crystals are found to exhibit the expected homogeneous ordering with slight indications of chemical composition change and a positive correlation between the Al concentration and the concentration of $\gamma^{\prime}$ phase. In general, the ordering is found to take place faster in systems with GBs and preferentially adjacent to the GBs. The sole exception to this is the $\Sigma3 \left(111\right)$ tilt GB, which is a coherent twin. An analysis of the ensemble and time lag average displacements of the GBs reveals mostly `anomalous diffusion' behaviour. Increasing the Al content from pure Ni to Ni 20 at.% Al was found to either consistently increase or decrease the mobility of the GB as seen from the changing slope of the time lag displacement average. The movement of the GB can then be characterized as either `super' or `sub-diffusive' and is interpreted in terms of diffusion induced grain boundary migration, which is posited as a possible precursor to the appearance of serrated edge grain boundaries. In the second part of this work we develop a method for the training of empirical interatomic potentials to capture more elements in the alloy system. We focus on the embedded atom method (EAM) and use the Ni-Al system as a test case. Recently, empirical potentials have been developed based on results from DFT which utilize energies and forces, but neglect the electron densities, which are also available. Noting the importance of electron densities, we propose a route to include them into the training of EAM-type potentials via Bayesian linear regression. Electron density models obtained for structures with a range of bonding types are shown to accurately reproduce the electron densities from DFT. Also, the resulting empirical potentials accurately reproduce DFT energies and forces of all the phases considered within the Ni-Al system. Properties not included in the training process, such as stacking fault energies, are sometimes not reproduced with the desired accuracy and the reasons for this are discussed. General regression issues, known to the machine learning community, are identified as the main difficulty facing further development of empirical potentials using this approach.
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Achouri, Esma Ines. "Ingénierie d'un catalyseur spinelle Ni-Al pour le reformage à la vapeur du diesel : analyse et optimisation." Thèse, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/6936.
Full textAbstract:
Depuis que la sonnette d’alarme concernant les carburants fossiles a retenti, les scientifiques cherchent des alternatives pour une consommation énergétique plus intelligente. Le reformage des carburants liquides et de gaz naturel est un procédé qui permet la production des vecteurs énergétiques riches en hydrogène. L’intérêt dans la production d’hydrogène est grandissant en raison de ses diverses applications, dont les besoins de l’industrie pétrolière pour le raffinage. En effet, la détérioration de la qualité du pétrole brut combinée à des spécifications pour les carburants plus sévères, conduit cette industrie à des bilans globaux déficitaires en hydrogène. De ce fait, le coût de l’hydrogène a connu une importante augmentation, étant le deuxième plus important dans le fonctionnement des raffineries, juste après le pétrole brut. Ce projet s’inscrit dans le domaine du développement des technologies de production d’énergies efficaces. La façon la plus utilisée commercialement pour produire de l’hydrogène est le reformage à la vapeur. Pour cela, un catalyseur de nickel sous forme de spinelle nickel-alumine (NiAl[indice inférieur 2]O[indice inférieur 4]) sur support d’alumine (Al[indice inférieur 2]O[indice inférieur 3]) et de zircone stabilisée à l’yttria (YSZ), breveté par l’Université de Sherbrooke, a été testé pour le reformage à la vapeur. Dans le cadre de ce projet, deux principaux objectifs ont été déterminés ; premièrement l’optimisation des performances du catalyseur et deuxièmement la détermination du rôle de chaque composé au niveau structural et au niveau de la réactivité durant le reformage. Différentes méthodes de synthèse ont été testées pour la préparation du catalyseur ; ceci a permis de relier la technique de préparation aux propriétés intrinsèques du catalyseur et de ce fait, valider sa formulation finale. Des tests de reformage à la vapeur effectués, en utilisant du diesel commercial à un débit volumique des réactifs de 25 000 cm[indice supérieur 3]g[indice inférieur cat][indice supérieur -1]h[indice supérieur -1] et un ratio molaire H[indice inférieur 2]O/C de 1.9, avec des catalyseurs de différentes formulations ont permis d’élucider le rôle du support. En effet, l’YSZ est un co-support actif lors des tests de reformage. L’analyse des catalyseurs usés montre des différences notables entre les catalyseurs qui se désactivent et ceux qui ne se désactivent pas. En effet, les catalyseurs qui maintiennent leur activité ne montrent aucune formation de carbone ; tandis que les catalyseurs qui se désactivent sont recouverts de carbone en filament, en plus de l’obstruction du réacteur par du carbone. Les performances de ce catalyseur sont basées sur des paramètres spécifiques: a) la stabilité de la phase spinelle et la distribution nanométrique, très homogène, de cette phase sur le support ; b) la présence de l’YSZ comme co-support et la stabilisation de la zircone avec une quantité appropriée d’yttrine pour engendrer des lacunes d’oxygène.
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Inturi, Rama Brahmam. "Structure, Composition and Pitting Behavior of Sputtered AI Base, Fe Base, and NI Base Alloy Films." The Ohio State University, 1993. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1392213869.
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Inturi, Rama Brahmam. "Structure, composition and pitting behavior of sputtered Al base, Fe base, and Ni base alloy films /." The Ohio State University, 1993. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487841975356911.
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Gonçalves, Vinicius Ottonio Oliveira. "Hydrodésoxygénation de composés phénoliques modèles. Évaluation de phases actives : sulfures, oxyde, métallique et phosphure." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2266/document.
Full textAbstract:
Dans une bioraffinerie, la biomasse peut être transformée par différents procédés (thermiques, chimiques et biochimiques) en carburants et en produits chimiques à haute valeur ajoutée. Plus spécifiquement, le procédé catalytique d'hydrodésoxygénation (HDO) devrait permettre de valoriser à la fois les bio-huiles obtenues par pyrolyse en biocarburants, ainsi que les composés aromatiques oxygénés issus de la dépolymérisation de la lignine en aromatiques simples.Afin de modéliser la désoxygénation de ces fractions, les isomères du crésol (ortho-, méta- et para-crésol) ont été choisis comme molécules oxygénés modèles. Les réactions ont été effectuées sous haute pression (2-4 MPa) et à des températures comprises entre 250 et 340° C. Plusieurs phases actives à base de molybdène (sulfures et oxyde) et de nickel (métallique et phosphure) ont été étudiées. L'influence du support des phases oxydes de molybdène (SiO2, SBA-15, Al2O3) et des phases à base de nickel (SiO2 et ZrO2) a également été examinée.Dans ces conditions expérimentales, les composés phénoliques sont désoxygénés selon deux voies de transformations parallèles. La voie de désoxygénation directe (DDO) conduit uniquement au toluène par hydrogénolyse de la liaison C-O. La voie hydrogénante (HYD), quant à elle, conduit à un mélange de produits obtenus après hydrogénation du cycle aromatique, impliquant des réactions d'hydrogénolyse, d'hydrogénation, de déshydratation et d'isomérisation. L'activité des catalyseurs ainsi que la contribution de chaque voie de désoxygénation sont dépendantes de la phase active étudiée, du support choisi ainsi que des conditions opératoires utiliséesIn a biorefinery, biomass can be converted by different process (thermal, chemical and biochemical) into fuels and valued-added chemicals. More specifically, the catalytic hydrodeoxygenation (HDO) process could upgrade both bio-oils obtained from pyrolysis into biofuels and oxygenated aromatic compounds from the depolymerization of lignin into aromatics.In order to model the deoxygenation of these fractions, the cresol isomers (ortho, meta and para-cresol) were chosen as model oxygenated molecules. The reactions were carried out under high pressure (2-4 MPa) and temperatures between 250 and 340° C. Several active phases based on molybdenum (sulphides and oxide) and nickel (metal and phosphide) have been studied. The influence of the support of the molybdenum oxide phases (SiO2, SBA-15, Al2O3) and of the nickel-based phases (SiO2 and ZrO2) was also examined.Under these experimental conditions, phenolic compounds are deoxygenated by two parallel pathways. The direct deoxygenation (DDO) route only leads to toluene by hydrogenolysis of the C-O bond. The hydrogenating route (HYD), on the other hand, leads to a mixture of products obtained through the hydrogenation of cresol aromatic ring, involving hydrogenolysis, hydrogenation, dehydration and isomerization reactions. The activity of the catalysts as well as the contribution of each deoxygenation pathway are dependent on the active phase studied, on the support chosen as well as on the operating conditions used
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Tonnerre, Jean-Marc. "Étude de la structure locale d'un catalyseur d'hydrodésulfuration Ni-Mo non supporté par la diffusion anomale des RX." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112284.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré à l'étude, par la diffusion anomale des RX, de la phase "NiMoS" de type MoS2 d'un catalyseur d'hydrodésulfuration Ni-Mo non supporté. L'activité catalytique de ces systèmes multiphasiques est reliée à la présence d'une phase NiMoS qui apparaît sous forme de petites cristallites présentant une structure de type MoS2. Afm de l'isoler, nous avons étudié un échantillon avec une faible concentration en Ni (7%). Au sein de cette phase, la position des atomes promoteurs Ni est le sujet de controverses. Pour certains auteurs, ils s'insèrent entre les feuillets S-Mo-S sur le bord des cristallites dans des sites "pseudo intercalés"; pour d'autres, ils se substituent aux Mo sur le pourtour des feuillets. Afm de lever l'ambiguïté, liée au manque d'informations sur les seconds voisins, nous avons utilisé la diffusion anomale différentielle pour sonder l'ordre local sur plusieurs sphères de coordination autour de chaque espèce métallique. Les résultats au seuil d'absorption K du Mo montrent que cette technique, initialement développée pour la caractérisation structurale de matériaux désordonnés, s'applique à l'étude de matériaux mal-cristallisés. Les distances et les nombres de coordination des premiers voisins, sont corrects respectivement à ±0. 02 A et 10%. Au seuil K du Ni, la faible concentration des atomes promoteurs conduit à un signal différentiel très faible (ôl/1-3%). Les résultats sont plus bruyants et le traitement des données a nécessité un soin particulier. Ils montrent clairement que le Ni est dans un site Mo et donc élimine le modèle de "pseudo-intercalation". L'analyse des nombres de coordinence ne permet pas de préciser directement la localisation des Ni. Deux situations substituées (dans le volume, sur les bords) ont été testées en simulant les fonctions de distribution différentielle. Le meilleur accord modèle expérience s'établit pour la localisation sur les bords. Enfin l'analyse d'expériences EXAFS au seuil du Ni semble indiquer la présence de corrélations possédant une distance Ni-Ni très proches de celle des corrélations Ni-Sen premier voisin.
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Elmouchnino, Jeanne. "Hydroconversion profonde d'huiles lourdes de petrole en presence de catalyseur disperse a base de molybdene." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066135.
Full textAbstract:
Cette etude a analyse le comportement d'une huile lourde de petrole (residu-sous-vide de safaniya) lors de sa pyrolyse dans le but de promouvoir sa conversion profonde en distillats legers (80%). Cette transformation est realisee sous pression d'hydrogene en presence de catalyseur disperse a base de molybdene genere in situ au cours du traitement a partir de l'acide phosphomolybdique. Les mecanismes thermochimiques ont ete abordes par l'etude de composes-modeles. La transformation du petrole est jugee se derouler selon trois phases de conversions croissantes, l'effet du catalyseur etant plus marque au cours des phases 2 et 3. L'amelioration qualitative de la transformation en particulier au niveau du controle de la formation de coke, de la conversion des fractions les plus lourdes et de la desulfuration est attribuable a une action de transfert d'hydrogene, des capacites hydrogenolysante et hydrogenante de la part du catalyseur disperse fortement dependante de sa quantite. Diverses techniques analytiques (pyroanalyse oxydante, gpc, rmn, microscopie optique, rpe), appliquees aux liquides, aux asphaltenes et aux cokes, ont ete employees. L'emploi d'une etape de pretraitement ameliore la qualite de la transformation de la recette de la pyrolyse ulterieure. L'association catalyseur disperse-compose polyaromatique (pyrene, slurry catalytique) est responsable d'un effet de synergie au niveau du controle de la formation de coke. Ces deux modifications permettent de reduire la quantite de precurseur catalytique a engager. L'etude du 9-dodecylphenanthrene permet de quantifier une activite hydrogenante moderee du catalyseur mais induisant un accroissement en produits tetrahydrogenes. Par ailleurs, la conversion du compose est peu affectee par la presence de catalyseur, cependant la distribution des produits est largement modifiee avec principalement l'annulation de la formation de composes a hauts poids moleculaires. Cette tendance montre que le catalyseur est a l'origine de l'inhibition de certaines voies reactionnelles conduisant, dans le cas du petrole, a du coke. L'etude de reactions regissant la formation de semi-coke a ete effectuee a partir des oligomeres de l'acenaphtylene. Le faible ecart entre les essais thermiques (sous hydrogene) et thermocatalytiques montre, au contraire, l'inefficacite du catalyseur sur certains types de reactions (electrocyclisations, condensations radicalaires a cinetiques rapides) rendant compte pour le petrole d'une fraction incompressible de coke
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Madani, Behrang. "Synthèse de Fischer-Tropsch sur catalyseur à base de cobalt supporté sur carbure de Silicium." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/MADANI_Behrang_2005.pdf.
Full textAbstract:
La synthèse de Fischer-Tropsch (SFT) conduit à une grande diversité de produits, principalement des alcanes ainsi que des oléfines et des alcools et ce à partir d'un mélange précis de CO et H2. Actuellement le gaz naturel est brûlé au niveau des puits de pétrole, ce qui entraîne non seulement une perte économique non négligeable mais aussi une pollution atmosphérique due au dégagement de CO2. La réaction de FT est une des voies permettant de valoriser le gaz naturel après transformation de celui-ci en gaz de synthèse (mélange de CO et H2). La réaction SFT est exothermique et nécessite une évacuation rapide de la chaleur hors du site catalytique afin d'éviter le problème de formation de points chauds et les problèmes de craquage des produits formés. Les supports utilisés traditionnellement pour la SFT sont souvent des supports isolants tels que l'alumine et la silice qui ne permettent pas une bonne évacuation de la chaleur. Dans ce travail, nous avons remplacé le support isolant par un support conducteur à base de β-SiC, ce qui permet une meilleure homogénéisation de la température dans le lit catalytique. Dans le cadre de cette étude, différents paramètres réactionnels, comme la teneur en Co, la pression totale et le temps de contact ont été optimisés pour obtenir les meilleures activité, sélectivité et stabilité du catalyseur. Nous avons étudié également l'influence de la morphologie du support sur la performance du catalyseur. Parmi les différentes formes de support testé à base de β-SiC (grain, extrudé et mousse), le support sous forme de mousse semble d'avoir la meilleure performance. Nous avons mis au point les procédures de régénération du catalyseur ainsi que le dopage par le molybdène. Les catalyseurs ainsi obtenus présentent de meilleures activité et sélectivitéThe Fischer-Tropsch synthesis (FTS) leads to various products, mainly alkanes as well as olefins and alcohols, starting with precise mixture of CO and H2. Currently, natural gas is recovered as a by-product of oil extraction and directly burnt, which leads a non negligible economic loss as well as an atmospheric pollution due to the production of CO2. The reaction of FTS is one of the ways permitting valorisation of natural gas after its transformation in gas of synthesis (mixture of CO and H2). The SFT reaction is exothermique and requires fast evacuation of heat from the catalytic sites in order to avoid the problem of hot spots formation and subsequent cracking of formed products. The supports used traditionally for the FTS are insulating supports, such as alumina and silica, which does not permit a good evacuation of heat. In this work, we replaced the insulating support by a conducting support based on SiC, which permits a better homogenisation of the temperature in the catalytic bed. In this study, different reaction parameters- the Co content, the total pressure and contact time, have been optimized in order to obtain the best activity, selectivity and stability of the catalysts. We also studied the influence of the morphology of the support on the catalyst performance. Among the different shapes of support based on SiC (grain, extrudes and foam), the support as foam seems to have the best performance. We finalised the procedures of regeneration of the catalyst as well as the doping by molybdenum. The thus obtained catalysts present the best activity and selectivity
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Hassouni, Rachid. "Reactivite du methanol sur catalyseur a base de cuivre, argent et zinc : synthese de methylvinylcetone." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13319.
Full text
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Hassouni, Rachid. "Réactivité du méthanol sur catalyseur à base de Cu, Ag et Zn, synthèse du méthylvinylcétone." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37598254g.
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Shenoy, Mahesh M. "Constitutive Modeling and Life Prediction in Ni-Base Superalloys." Diss., Georgia Institute of Technology, 2006. http://hdl.handle.net/1853/11515.
Full textAbstract:
Microstructural features at different scales affect the constitutive stress-strain response and the fatigue crack initiation life in Ni-base superalloys. While numerous efforts have been made in the past to experimentally characterize the effects of these features on the stress-strain response and/or the crack initiation life, there is a significant variability in the data with sometimes contradictory conclusions, in addition to the substantial costs involved in experimental testing. Computational techniques can be useful tools to better understand these effects since they are relatively inexpensive and are not restricted by the limitations in processing techniques.
The effect of microstructure on the stress-strain response and the variability in fatigue life were analyzed using two Ni-base superalloys; DS GTD111 which is a directionally solidified Ni-base superalloy, and IN100 which is a polycrystalline Ni-base superalloy. Physically-based constitutive models were formulated and implemented as user material subroutines in ABAQUS using the single crystal plasticity framework which can predict the material stress-strain response with the microstructure-dependence embedded into them. The model parameters were calibrated using experimental cyclic stress-strain histories. A computational exercise was employed to quantify the influence of idealized microstructural variables on the fatigue crack initiation life. Understanding was sought regarding the most significant microstructure features using explicit modeling of the microstructure with the aim to predict the variability in fatigue crack initiation life and to guide material design for fatigue resistant microstructures. Lastly, it is noted that crystal plasticity models are often too computationally intensive if the objective is to model the macroscopic behavior of a textured or randomly oriented 3-D polycrystal in an engineering component. Homogenized constitutive models were formulated and implemented as user material subroutines in ABAQUS, which can capture the macroscale stress-strain response in both DS GTD111 and IN100. Even though the study was conducted on two specific Ni-base superalloys; DS GTD111 and IN100, the objective was to develop generic frameworks which should also be applicable to other alloy systems.
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Tabrizi, Narges. "Optimizing the microstructure of single crystal Ni-base superalloys." Thesis, University of Cambridge, 2015. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.708864.
Full text
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Brabant, Cathy. "Promotion par le lanthane des catalyseurs à base de cobalt pour la réaction Fischer-Tropsch." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10046/document.
Full textAbstract:
Les travaux exposés dans ce manuscrit portent sur l’étude de catalyseurs à base de cobalt supporté sur une alumine modifiée par ajout de lanthane pour la synthèse Fischer-Tropsch (FT). Les supports modifiés sont préparés par imprégnation à sec de l’alumine par une solution de nitrate de La (teneur de 0 à 20% en masse). Après une étape de calcination, le support modifié est imprégné par une solution de nitrate de cobalt (teneur de 10% en masse) suivie par une calcination sous air à 400°C. Les catalyseurs sont ensuite activés par réduction sous hydrogène à 400°C afin d’évaluer leurs performances catalytiques en réaction FT. L’effet du rapport La/Co et des conditions de calcination des supports modifiés (400°C ou 800°C, sous air ou sous vide) sur la nature et dispersion des espèces avant et après réduction a été étudié. Ainsi la thèse porte principalement sur la caractérisation des supports et catalyseurs à différentes étapes de leurs préparations par différentes techniques de caractérisation physico-chimiques et spectroscopiques. Les résultats ont montré qu’une calcination à 800°C du support modifié ne permet pas de limiter l’interaction du cobalt avec le support et conduit à une faible activité. La formation d’une structure de type pérovskite de lanthane est proposée. Pour les catalyseurs préparés à partir des supports modifiés calcinés à 400°C, un impact fort du rapport La/Co sur la structure et la réductibilité des phases est observé. Une analyse de surface par XPS et LEIS a permis de proposer un schéma de répartition des espèces oxyde en surface. Une teneur de 10% de lanthane permet de réduire la formation d’aluminate de cobalt et d’obtenir une faible sélectivité en méthaneThe work exposed in this manuscript concerns the study of cobalt supported catalysts on alumina modified by lanthanum addition for Fischer-Tropsch synthesis (FT). Modified supports are prepared by wetness impregnation of alumina with a lanthanum nitrate solution (La: 0-20 wt%). After a calcination step, modified support is impregnated with a cobaltous nitrate solution (Co: 10 wt%) followed by a calcination step at 400°C in air. The catalysts were then activated by reduction in hydrogen at 400°C and the catalytic performance was evaluated. The effect of the La/Co ratio and calcination conditions of the modified supports (400°C or 800°C, in air or under vacuum) on the nature and dispersion of species before and after reduction has been studied. Then the major part of this study concerns the characterization of supports and catalysts at each preparation step by various physicochemical and spectroscopic techniques. The results showed that a calcination at 800°C of the modified support does not limit the interaction of cobalt with the support and leads to low activity. The formation of a perovskite structure is proposed. For the catalysts prepared from modified supports calcined at 400°C, a strong impact of the La/Co ratio on the structure and the reducibility of the phases is observed. A surface analysis by XPS and LEIS leads to propose a distribution scheme of oxide species on the surface. A content of 10% of lanthanum allows to reduce the formation of cobalt aluminate and get a low methane selectivity
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Swierczynski, Dariusz. "Elaboration et développement d'un catalyseur Ni/Olivine pour la production d'hydrogène par gazéification de la biomasse en lit fluidisé." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/SWIERCZYNSKI_Dariusz_2004.pdf.
Full textAbstract:
La gazéification de la biomasse est l'une des voies de valorisation parmi les plus intéressantes pour cette source d'énergie renouvelable le plus répandue. Ce processus, réalisé en lit fluidisé à haute température (800-900ʿC), permet d'obtenir le gaz de synthèse (principalement H2 et CO) cependant celui-ci contient des sous-produits indésirables : CH4 et goudrons. Leur élimination catalytique, étape clé du procédé, permet à la fois de purifier le gaz et d'augmenter la quantité d'H2 produit. Ce travail décrit les étapes de développement d'un catalyseur de vapogazéification de la biomasse, fonctionnant en lit fluidisé, efficace pour le reformage des goudrons et du méthane. Pour cela nous avons intégré le nickel à l'olivine naturelle (Mg0,9Fe0,1)2SiO4. Les caractérisations par différentes techniques (DRX, TPR, MEB, MET, Mössbauer) ont montré, qu'au cours de la calcination sous air, l'oxydation de l'olivine conduit au rejet de sa structure d'une partie du fer II avec formation d'oxydes de fer III. Les catalyseurs Ni/olivine sont obtenus par imprégnation de l'olivine avec une solution aqueuse de sel de nickel, suivie d'une calcination sous air conduisant à la réaction entre NiO et l'olivine avec formation d'une solution solide NiO-MgO greffée à la surface du support garantissant la résistance à l'attrition. L'activité des catalyseurs a d'abord été étudiée en lit fixe en reformage du méthane au CO2 et puis en vaporeformage des goudrons en utilisant le toluène comme composé modèle. Pour ces deux réactions, le système optimisé a montré une grande activité et une sélectivité élevée en gaz de synthèse mais aussi une grande stabilité. Celle-ci est expliquée à la fois par la présence de NiO-MgO à la surface de support olivine et par la formation d'alliages Ni-Fe permettant de limiter fortement la formation de carbone garantissant une longue durée de vie du catalyseur. Finalement, le catalyseur a été préparé à grande échelle (100 kg) et son efficacité a été confirmée en vapogazéification de la biomasse dans un réacteur pilote de 100kWth à lit fluidisé permettant d'envisager son utilisation à l'échelle industrielleBiomass gasification is one of the most interesting ways to valorize this widely accessible source of renewable energy. This process, realized in fluidized bed at high temperature (800-900ʿC), permits to obtain syngas (mainly H2, and CO) which contains however the unwanted sub products CH4 and tars. Their catalytic elimination is the key step of the process and permits to clean up the product gas as well as to increase the quantity of H2 produced. This work describes the development of a catalyst for steam gasification of biomass, designed for fluidized bed, and active for tar and methane reforming. For this we have integrated Ni with natural olivine (Mg0,9Fe0,1)2SiO4. Characterization by different techniques (XRD, TPR, SEM, TEM, Mössbauer) showed that during calcination in air, oxidation of olivine leads to a rejection of part of iron (II) from its structure with formation of iron (III) oxides. The catalysts Ni/olivine are obtained by wet impregnation of olivine with an aqueous solution of nickel salt, followed by calcination which leads to a reaction between NiO and olivine. This results in formation of a NiO-MgO solid solution grafted on the support surface and assuring attrition resistance. The catalytic activity was firstly studied in fixed bed in dry reforming of methane, then in steam reforming of tars with toluene as model compound. For both reactions the optimized system showed high activity and selectivity for syngas as well as an excellent stability explained by the presence of the NiO-MgO on the support surface and by formation of Ni-Fe alloys permitting to limit strongly carbon formation and providing long life for the catalyst. Finally the catalyst preparation was scaled-up to 100 kg and its efficacy was confirmed in biomass steam gasification in 100kWth fluidized bed reactor permitting to envisage its industrial use
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Bouchet, Tranchant Laurence. "Optimisation d'un catalyseur à base de cuivre pour la réaction de déshydrogénation du cyclohexanol en cyclohexanone." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2329.
Full textAbstract:
Un catalyseur a base de cuivre mis au point par l'usine rhone-poulenc de melle (cu 640) est utilise pour la deshydrogenation du cyclohexanol en cyclohexanone, intermediaire de la fabrication du nylon 6. Au cours de cette reaction, a 250c, le catalyseur cu 640 permet d'obtenir une conversion de 60% avec une selectivite d'environ 100%. Des essais menes a temperature plus elevee afin d'augmenter la conversion, ont conduit a une baisse de la selectivite qui se traduit par la formation de phenol. Les objectifs de cette etude sont de modifier les proprietes du catalyseur cu 640 afin de le rendre plus selectif au dela de 250c et de diminuer le temps de mise en regime du catalyseur qui est tres long industriellement. La comparaison des proprietes d'un catalyseur neuf et d'un catalyseur apres 2000h de fonctionnement en four pilote montre que la diminution du nombre d'atomes accessibles (resultant d'un frittage de la phase metallique et de la presence de depots carbones) est la principale cause de la faible quantite de phenol observee sur ce dernier catalyseur. Elle est egalement liee a un effet de taille des cristallites : la production de phenol est favorisee sur les petites particules metalliques. Des modifications du mode d'activation du catalyseur ont ete entreprises dans le but de desactiver ces particules. Ainsi, des essais de reoxydation par l'oxygene et par l'eau d'un catalyseur prereduit sous hydrogene a 300c conduisent a une diminution de la selectivite en phenol. . .
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Ozturk, UtkuDeniz. "Hot forming behavior of ni-base superalloys and their modeling." Doctoral thesis, TDX (Tesis Doctorals en Xarxa), 2019. http://hdl.handle.net/10803/668525.
Full textAbstract:
Numerical and experimental simulation of engineering materials has been an emerging topic for recent decades. Reliable and efficient numerical simulations are only possible through correct and pragmatic modeling approaches. This Ph.D. work is focused on understanding and modeling the hot forming behavior of polycrystalline superalloys. In other words, this is an attempt to comprehend and model the deformation characteristics and microstructural evolution of these alloys during hot forming.
Understanding the hot forming behavior of such alloys is of interest from an industrial perspective due to the fact that the service performance is highly dependent on the final microstructure, while the final microstructure is affected by many processing parameters, such as solutionizing time/temperature, deformation rate/temperature or existence and length of dwell time between processing steps.
Within the scope of the current work, a recently developed Allvac 718Plus is studied. The first part of this text addresses the modeling of flow curves obtained through uniaxial hot compression tests at different temperatures and strain rates. The second part is dedicated to the multiscale characterization of the precipitation behavior and the dislocation precipitation interaction in Allvac 718Plus. Apart from uniaxial hot compression tests, stress relaxation tests and various characterization methods such as optical, scanning and transmission electron microscopy are implemented. Understanding the hot forming behavior of such alloys is of interest from an industrial perspective due to the fact that the service performance is highly dependent on the final microstructure, while the final microstructure is affected by many processing parameters, such as solutionizing time/temperature, deformation rate/temperature or existence and length of dwell time between processing steps. Within the scope of the current work, a recently developed Allvac 718Plus is studied. The first part of this text addresses the modeling of flow curves obtained through uniaxial hot compression tests at different temperatures and strain rates. The second part is dedicated to the multiscale characterization of the precipitation behavior and the dislocation precipitation interaction in Allvac 718Plus. Apart from uniaxial hot compression tests, stress relaxation tests and various characterization methods such as optical, scanning and transmission electron microscopy are implemented.La simulación numérica y experimental de materiales en ingeniería ha sido un tema emergente en las últimas décadas. Las simulaciones numéricas confiables y eficientes son posibles solo con aproximaciones pragmáticas y correctas de modelización. Esta tesis de doctorado se enfoca en comprender y modelizar las características de superaleaciones policristalinas base níquel cuando son sometidas a deformación en caliente. En otras palabras, este es un intento de comprender y modelizar las características de la deformación y la evolución microestructural de estas aleaciones durante su trabajo en caliente. Comprender el comportamiento de conformación en caliente de superaleaciones es interesante desde un punto de vista industrial debido a que el rendimiento de los componentes en servicio es función de la microestructura final y, a su vez, la microestructura final se va afectada por muchos parámetros de procesamiento, por ejemplo, el tiempo / temperatura del tratamiento de solubilización, velocidad/ temperatura de deformación o el tiempo entre las etapas de conformado. Dentro del alcance de este trabajo se estudia una superaleación base níquel de desarrollo reciente, conocida como Allvac 718Plus. La primera parte de esta tesis contiene la modelización de las curvas de fluencia obtenidas a través de los ensayos de compresión en caliente uniaxiales, a diferentes temperaturas y velocidades de deformación. La segunda parte se dedica a la caracterización multi-escala de la precipitación y su dependencia del tiempo y de la deformación aplicada. Finalmente, se describe la interacción entre dislocaciones y precipitados. Aparte de los ensayos de compresión en caliente, también se realizaron ensayos de relajación post-deformación en caliente. Asimismo, se utilizaron diversos métodos de caracterización microestructural, como microscopía óptica y electrónica de barrido y de transmisión, a fin de comprender los mecanismos que gobiernan el comportamiento de la aleación.
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Gordon, Ali Page. "Crack Initiation Modeling of a Directionally-Solidified Ni-base Superalloy." Diss., Georgia Institute of Technology, 2006. http://hdl.handle.net/1853/10468.
Full textAbstract:
Combustion gas turbine components designed for application in power generation equipment are subject to periodic replacement as a result of cracking, damage, and mechanical property degeneration that render them unsafe for continued operation. In view of the significant costs associated with inspecting, servicing, and replacing damaged components, there has been much interest in developing models that not only predict service life, but also estimate the evolved state of the material. This thesis explains manifestations of microstructural damage mechanisms that facilitate fatigue crack nucleation in directionally-solidified (DS) Ni-base superalloy components exposed to elevated temperatures and high stresses. In this study, models were developed and validated for damage and life prediction using DS GTD-111 as the subject material. This material has a chemical composition and grain structure designed to withstand creep damage occurring in blades of gas-powered turbines. The service conditions in these components, which generally exceed 600C, facilitate the onset of one or more damage mechanisms related to fatigue, creep, or environment.
The study was divided into an empirical phase, which consisted of experimentally simulating service conditions in fatigue specimens, and a modeling phase, which entailed numerically simulating the stress-strain response of the material. Tests have been carried out to simulate a variety of thermal, mechanical, and environmental operating conditions endured by longitudinally (L) and transversely (T) oriented DS GTD-111. In some cases, tests in extreme environments/temperatures were needed to isolate one or at most two of the mechanisms causing damage. Microstructural examinations were carried out via microscopy. A continuum crystal plasticity model was used to simulate the material behavior in the L and T orientations. The constitutive model was implemented in ABAQUS and a parameter estimation scheme was developed to obtain the material constants. A physically-based model was developed for correlating crack initiation life based on the experimental life data. Assuming a unique relationship between the damage fraction and cycle fraction with respect to cycles to crack initiation for each damage mode, total crack initiation life has been represented in terms of the individual damage components observed at the end state of crack initiation.
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Luskin, Timothy Clark. "Investigation of Weldability in High-Cr Ni-base Filler Metals." The Ohio State University, 2013. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1366210427.
Full text
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Garimella, Narayana. "Multicomponent Interdiffusion in Austenitic NI-, FE-NI-Base Alloys and L12-NI3AL Intermetallic for High-Temperature Applications." Doctoral diss., University of Central Florida, 2009. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/3894.
Full textAbstract:
Interdiffusion in multicomponent-multiphase alloys is commonly encountered in many materials systems. The developments of multicomponent-multiphase alloys require control of microstructure through appropriate heat treatment, involving solid-state transformations, precipitation processes, and surface modification, where the interdiffusion processes play a major role. In addition, interdiffusion processes often control degradation and failure of these materials systems. Enhanced performance and reliable durability always requires a detailed understanding of interdiffusion. In this study, ternary and quaternary interdiffusion in Ni-Cr-X (X = Al, Si, Ge, Pd) at 900[degrees]C and 700[degrees]C, Fe-Ni-Cr-X (X = Si, Ge) at 900[degrees]C, and Ni3Al alloyed with Ir, Ta and Re at 1200[degrees]C were examined using solid-to-solid diffusion couples. Interdiffusion fluxes of individual components were calculated directly from experimental concentration profiles determined by electron probe microanalysis. Moments of interdiffusion fluxes were examined to calculate main and cross interdiffusion coefficients averaged over selected composition ranges from single diffusion couple experiments. Consistency in the magnitude and sign of ternary and quaternary interdiffusion coefficient were verified with interdiffusion coefficients determined by Boltzmann-Matano analysis that requires multiple diffusion couples with intersecting compositions. Effects of alloying additions, Al, Si, Ge and Pd, on the interdiffusion in Ni-Cr-X and Fe-Ni-Cr-X alloys were examined with respect to Cr2O3-forming ability at high temperature. Effects of Ir, Ta and Re additions on interdiffusion in Ni3Al were examined with respect to phase stability and site-preference. In addition, a numerically refined approach to determine average ternary interdiffusion coefficients were developed. Concentrations and moments of interdiffusion fluxes are employed to generate multiple combinations of multicomponent interdiffusion coefficient as a function of moments. The matrix of multicomponent interdiffusion coefficients corresponds to the lowest order of the moment. It yields real and positive eigen values which provides reliable average interdiffusion coefficients for the selected composition range.Ph.D.
Department of Mechanical, Materials and Aerospace Engineering;
Engineering and Computer Science
Materials Science & Engr PhD
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Simon, Frédéric. "Conversion du méthane en hydrocarbures supérieurs et hydrogène par alimentation alternée d'un catalyseur Ni-Cu/SiO2 en méthane et hydrogène." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10144.
Full textAbstract:
L'application d'une procédure cyclique d'exposition au méthane puis d'hydrogénation du film hydrocarboné formé conduit, sur le Ni-Cu 50/50, à la désorption d'hydrocarbures saturés de C1 à C10 avec une forte sélectivité en faveur des dérivés du cyclohexane. L'analyse thermodynamique montre que la barrière thermodynamique de la transformation du méthane en hydrocarbures supérieurs est franchie grâce au retrait de l'hydrogène libéré à une faible pression partielle lors de l'étape d'exposition. L'augmentation des pressions de méthane et d'hydrogène est bénéfique dans la procédure cyclique utilisée. En effet, l'envoi de méthane à pression élevée (30 bars) permet de ramener à quelques secondes les durées d'exposition en accélérant la formation du film hydrocarboné. L'élévation de la pression d'hydrogène jusqu'à 30 bars fait croître les quantités de C2+ recueillies et la sélectivité en C5+. Il est ainsi possible, dans certaines conditions, d'atteindre des sélectivités de 90% en C5+. Cependant, le retour au méthane reste important puisque, typiquement, environ le quart du méthane adsorbé est converti.
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Amaro, Robert L. "Thermomechanical fatigue crack formation in a single crystal Ni-base superalloy." Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/37172.
Full textAbstract:
This research establishes a physics-based life determination model for the second generation single crystal superalloy PWA 1484 experiencing out-of-phase thermomechanical fatigue (TMF). The life model was developed as a result of a combination of critical mechanical tests, dominant damage characterization and utilization of well-established literature. The resulting life model improves life prediction over currently employed methods and provides for extrapolation into yet unutilized operating regimes. Particularly, the proposed deformation model accounts for the materials' coupled fatigue-environment-microstructure response to TMF loading. Because the proposed model is be based upon the underlying deformation physics, the model is robust enough to be easily modified for other single crystal superalloys having similar microstructure. Future use of this model for turbine life estimation calculations would be based upon the actual deformation experienced by the turbine blade, thereby enabling turbine maintenance scheduling based upon on a "retirement for a cause" life management scheme rather than the currently employed "safe-life" calculations. This advancement has the ability to greatly reduce maintenance costs to the turbine end-user since turbine blades would be removed from service for practical and justifiable reasons. Additionally this work will enable a rethinking of the warranty period, thereby decreasing warranty related replacements. Finally, this research provides a more thorough understanding of the deformation mechanisms present in loading situations that combine fatigue-environment-microstructure effects.
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Maclachlan, Duncan Wilmot. "High temperature creep and fatigue of Ni-base blade alloy CMSX4." Thesis, University of Cambridge, 1999. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/251669.
Full text
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de, Bussac Arnaud. "A study of deformation and fatigue in model Ni-base superalloys." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1990. http://hdl.handle.net/1853/20174.
Full text
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Simpson, Christopher. "Microstructural and mechanical characterisation of the IW Ni-base superalloy RR1000." Thesis, University of Birmingham, 2015. http://etheses.bham.ac.uk//id/eprint/5637/.
Full textAbstract:
A high γ' volume fraction Ni-base superalloy (RR1000) has been studied and its microstructural and mechanical response to the inertia welding process assessed. The bond line microstructure has been characterised in terms of process parameters and associated modelled temperature distributions. The high temperature mechanical behaviour has been interrogated via sustained load crack growth testing in air and vacuum. The weld microstructure is characterised by a uni-modal distribution of ultrafine γ' and a meta-dynamically recrystallised grain structure. The recrystallised grain size is determined by the width of the shear zone and the associated deformation behaviour, which varies with process parameter selection. Of particular importance is the welding pressure, which controls the upset rate, thereby limiting the shear zone width. A restricted shear zone can be related to increases in the peak bond line temperature and cooling rate. The high temperature crack growth behaviour is controlled by grain boundary oxide formation and crack tip stress state. In inertia welded RR1000 this stress state is governed by the reprecipitated γ'. The steady state crack growth rate increases with temperature, which is due to an increased rate of oxide formation. Near threshold growth behaviour is also dependent on localised microstructural features.
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Suzuki, Aya. "Microstructural evolution of coated fourth generation Ni-base single crystal superalloys." Thesis, University of Cambridge, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.611821.
Full text
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Jones, Joy. "Neural network modelling of the tensile properties of Ni-base superalloys." Thesis, University of Cambridge, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.624649.
Full text
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Alkmin, Luciano Braga. "Desenvolvimento de ligas à base de Ni-Cr para prótese dentária." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-22082013-171944/.
Full textAbstract:
O presente trabalho visou desenvolver ligas à base de Níquel-Cromo para prótese dentária, que confiram as melhores características metalúrgicas e químicas para posterior produção e aplicação. Para isto foram adquiridas amostras de ligas comerciais de 8 fabricantes. Os materiais foram caracterizados em termos de composição química, propriedades mecânicas, caracterização microestrutural, temperatura de fusão, coeficiente de expansão térmica, corrosão e biocompatibilidade. Para isto, utilizou-se as fluorescência de raios X (XRF-WDS), ICP-OES, ensaios de tração, ensaios de dureza, ensaios de corrosão, avaliação de citotoxicidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise eletrônica (EDS), difratometria de Raios X (DRX), análise térmica diferencial (DTA), dilatometria e avaliação de fluidez. A maioria dos resultados composicionais não condiz com as composições fornecidas pelos fabricantes. Os resultados mostraram claramente a presença de um eutético típico formado pelas fases Niss e NiBe nas ligas contendo Be, que pode ser considerado uma \"impressão digital\" da presença deste elemento nestas ligas. É possível verificar a formação de intermetálicos na região interdendritica para as ligas isentas de Be, sendo identificado um siliceto (Nb6Ni16Si7) em uma das ligas, que possui temperatura de inicio de fusão inferior ao eutético Niss e NiBe das ligas com Be. De uma forma geral, os resultados dos ensaios de dureza mostraram valores superiores de dureza para as ligas com Be. Foi escolhida uma das ligas comerciais para a reprodução em escala laboratorial (LAB) e industrial (IND). Estas ligas produzidas apresentaram as mesmas características microestruturais, químicas e físicas da liga comercial. Nos ensaios de fluidez, a liga LAB apresentou o mesmo comportamento da liga comercial. A liga IND apresentou limite de escoamento e módulo de elasticidade de ?e0,02%= 810MPa e E= 200 GPa, respectivamente. Os ensaios de corrosão mostraram comportamento passivo tanto para a liga comercial quanto para a liga IND em saliva artificial e enxaguante bucal. O ensaio de citotoxicidade da liga IND indicou comportamento não citotóxico em controle negativo (Chapa de Ti). Os resultados obtidos com a liga IND indicam a possibilidade de fabricação desta liga Ni-Cr para próteses dentárias em escala industrial.This study aimed to develop nickel-chromium base alloys for dental prostheses with the best characteristics for subsequent production and application. Samples were acquired from eight manufacturers of commercial alloys. The materials were characterized in terms of chemical composition, mechanical properties, microstructure, melting temperature, coefficient of thermal expansion, corrosion and biocompatibility. For this, we have used X-ray fluorescence (XRF-WDS), ICP-OES, tensile tests, hardness testing, corrosion testing, evaluation of cytotoxicity, scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalysis (EDS) , X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), dilatometry and evaluation of fluidity. Most of the chemical compositional determined in this study were not consistent with the compositions provided by the manufacturers. The results clearly showed the presence of a typical eutectic microstructure formed by Niss and NiBe in alloys containing Be, which can be considered a \"fingerprint\" of the presence of this element in these alloys. It was possible to verify the formation of intermetallics in the interdendritic region of the Be-free alloys. In one of the alloys this intermetallic was identified as (Nb6Ni16Si7), this alloy presenting a initial melting temperature below the eutectic melting of the Niss+NiB eutectic. Overall, the results of hardness tests showed superior hardness for alloys with Be. One of the commercial alloys was chosen for reproduction in laboratory (LAB) and industrial (IND) scales. The alloys produced showed the same microstructural characteristics, chemical and physical characteristics of the commercial alloy. In the fluidity tests, the LAB alloy showed the same behavior of the commercial alloy. The IND alloy presented yield strength and modulus of elasticity ?e0, 02% = 810MPa, E = 200 MPa, respectively. The corrosion tests showed passive behavior for both commercial and IND alloy in artificial saliva and mouthwash solutions. The cytotoxicity assay indicated that the IND alloy is not cytotoxic in the negative control (Ti plate). The results obtained with the IND alloy indicate the possibility of fabrication this alloy for dental prosthesis on an industrial scale.
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Rojhirunsakool, Tanaporn. "Gamma Prime Precipitation Mechanisms and Solute Partitioning in Ni-base Alloys." Thesis, University of North Texas, 2014. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc700080/.
Full textAbstract:
Nickel-base superalloys have been emerged as materials for gas turbines used for jet propulsion and electricity generation. The strength of the superalloys depends mainly from an ordered precipitates of L12 structure, so called gamma prime (γ’) dispersed within the disorder γ matrix. The Ni-base alloys investigated in this dissertation comprise both model alloy systems based on Ni-Al-Cr and Ni-Al-Co as well as the commercial alloy Rene N5. Classical nucleation and growth mechanism dominates the γ’ precipitation process in slowed-cooled Ni-Al-Cr alloys. The effect of Al and Cr additions on γ’ precipitate size distribution as well as morphological and compositional development of γ’ precipitates were characterized by coupling transmission electron microscopy (TEM) and 3D atom probe (3DAP) techniques. Rapid quenching Ni-Al-Cr alloy experiences a non-classical precipitation mechanism. Structural evolution of the γ’ precipitates formed and subsequent isothermal annealing at 600 °C were investigated by coupling TEM and synchrotron-based high-energy x-ray diffraction (XRD). Compositional evolution of the non-classically formed γ’ precipitates was determined by 3DAP and Langer, Bar-on and Miller (LBM) method. Besides homogeneous nucleation, the mechanism of heterogeneous γ’ precipitation involving a discontinuous precipitation mechanism, as a function of temperature, was the primary focus of study in case of the Ni-Al-Co alloy. This investigation coupled SEM, SEM-EBSD, TEM and 3DAP techniques. Lastly, solute partitioning and enrichment of minor refractory elements across/at the γ/ γ’ interfaces in the commercially used single crystal Rene N5 superalloy was investigated by using an advantage of nano-scale composition investigation of 3DAP technique.
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Mahaffey, David. "Inertia Friction Welded Ni-Base Superalloys: Process Examination, Modeling and Microstructure." The Ohio State University, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1462525317.
Full text
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Aguilar, Louie. "Effect of Interstitial Elements on the Weldability of Ni-base Alloys." The Ohio State University, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1563367451520424.
Full text
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Karam, Leila. "New routes of preparation of active and stable mesoporous Ni-alumina based catalysts for methane dry reforming and CO2 methanation." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS163.pdf.
Full textAbstract:
Le reformage à sec du méthane (DRM) est un processus qui convertit simultanément CH4 et CO2 en un mélange gazeux de H2 et de CO appelé syngas. Les catalyseurs à base de Ni sont particulièrement prometteurs mais ils ne sont pas stables en raison du frittage du Ni et du dépôt de coke. Dans cette thèse, nous avons développé deux voies de synthèse de catalyseurs mésoporeux à base de Ni-Al2O3 dans lesquels Ni est stabilisé dans l'oxyde, ce qui donne une activité et une stabilité élevées en DRM. Des techniques physicochimiques complémentaires ont été appliquées pour identifier les propriétés des matériaux à toutes les étapes de préparation et d'activation. La première approche comprend la synthèse « EISA one-pot » de matériaux mésoporeux Ni-Mg-Al2O3. L’échantillon à base de 15% en poids de Mg (charge optimale) contribue à une dispersion élevée et homogène de Ni et de Mg tout en préservant la qualité structurale de la matrice Al2O3 mésoporeuse. La basicité accrue renforce l'activité et la stabilité. La seconde méthode consiste à synthétiser des matériaux mésoporeux Ni-Al2O3 innovants en utilisant une structure organométallique (MOF) comme matrice sacrificielle. Cette procédure permet la formation de petites nanoparticules de Ni stabilisées de manière homogène dans le support de grande surface spécifique, insensibles au frittage et à la formation de nanotubes de carbone lors de la réaction de DRM. Les tests catalytiques complétés par des calculs thermodynamiques montrent l’efficacité des matériaux synthétisés non seulement pour le reformage à sec du méthane, mais également pour la méthanation du CO2 et le reformage à sec de biogaz issu de pyrolyseDry reforming of methane (DRM) is a process that converts CH4 and CO2 gases into syngas, a gaseous mixture of H2 and CO. Ni based catalysts proved to be suitable for the reaction due to their good activity, wider availability and lower cost than noble-based materials. However, these catalysts are not stable due to Ni sintering and coke deposition. In this thesis we developed two different synthesis routes of mesoporous Ni-Al2O3 based catalysts that can occlude Ni inside the pores achieving high activity and stability in DRM. A set of complimentary physicochemical techniques was systematically applied to thoroughly investigate the materials properties at all steps of preparation and activation. The first approach embraces synthesis of mesoporous Ni-Mg-Al2O3 materials by one-pot EISA strategy. Results demonstrate that 15 wt% Mg (optimum loading) based sample contribute to high and homogenous dispersion of both Ni and Mg, preserving ordered mesoporous Al2O3 walls. The good structural and textural characteristics in addition to the enhanced basicity reinforce activity and stability. The second method involves synthesizing new mesoporous Ni-Al2O3 materials using metal-organic framework as sacrificial template. This procedure results in small Ni nanoparticles homogeneously dispersed and stabilized within the high surface area support resisting sintering and inhibiting carbon nanotubes formation during reforming reaction. Based on catalytic tests completed by thermodynamics calculations, the synthesized materials proved to be eficient not only for dry reforming of methane, but also for CO2 methanation reaction and dry reforming of waste pyrolysis products
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Sousa, Joao Fernandes De. "Valorisation chimique de l'amidon de mais par hydrolyse et hydrogenolyse sur un catalyseur solide a base de ruthénium." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL090N.
Full textAbstract:
L'étude de la valorisation de l'amidon de maïs a été effectuée dans un réacteur triphasé mécaniquement agité. La phase liquide et la phase solide finement broyée évoluent en système fermé. La phase gazeuse se comporte comme un système semi-fermé dans la mesure où la pression totale dans le réacteur est maintenue constante et égale à 75 bars. Le catalyseur utilisé est à base de ruthénium imprégné sur charbon actif et la fraction massique de ruthénium est de 5%. Dans les conditions opératoires choisies, la réaction d'hydrogenolyse doit être réalisée en 2 étapes distinctes. La première est une étape d'hydrolyse acide de l'amidon dont l'objet est de transformer l'amidon en glucose. La deuxième correspond à l'hydrogenolyse de l'hydrolysat (t=200c). Les études expérimentales ont porté sur les deux étapes. Pour l'hydrolyse acide, nous avons étudié l'influence de quatre paramètres: la concentration initiale de la suspension d'amidon (20 a 300 g/l), la température (130 a 180c) le ph (1 a 6,0) et la nature de l'acide (chlorhydrique et sulfurique) afin de préciser les conditions opératoires permettant de maximiser le rendement en glucose. Sur le plan cinétique, nous avons développé un modèle du 1er ordre à 2 étapes consécutives pour représenter la dégradation du glucose. En associant à ce modèle une étape de production de glucose a partir d'amidon, on représente correctement l'évolution du glucose au-delà du rendement maximal. L'hydrolysat de l'amidon a été neutralisé par addition d'hydroxyde de sodium et les deux paramètres étudiés lors de l'hydrogenolyse de l'hydrolysat neutralisé sont le ph de la solution et le rapport masse initiale d'amidon sur masse de catalyseur