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Dissertations / Theses on the topic 'Chauffage par microondes – Séparation'
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Cerino, Clelio. "Ιntensificatiοn de la séparatiοn d'émulsiοns par chauffage micrο-οndes : applicatiοn à l'extractiοn liquide-liquide de métaux critiques." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMIR16.
Full textAbstract:
Cette thèse s’attache à étudier l’application d’une méthode d’intensification de la séparation des phases d’une émulsion par chauffage micro-ondes aux émulsions typiques rencontrées en extraction liquide-liquide pour la récupération de métaux critiques. Après une revue de la littérature concernant la séparation de telles émulsions, le traitement / chauffage par micro-ondes, puis le point spécifique de l’intensification de la séparation d’émulsions (typiquement pétrolières) par chauffage micro-ondes, le travail de thèse se centre sur quatre parties : Dans un premier temps, les propriétés physico-chimiques pertinentes pour la séparation de phase et identifiées dans l’étude bibliographique sont mesurées, ainsi que leur évolution avec la température. Les mesures de tension interfaciale, ainsi que les essais préliminaires de séparation, font ressortir le rôle déterminant mais mal compris de la tension interfaciale et de son évolution temporelle. Ensuite, on mesure et modélise, à partir de modèles issus de la littérature, les permittivités des phases liquides et des émulsions, grandeur d’intérêt pour décrire la propagation des ondes électromagnétiques dans ces matières, et permettant notamment de prévoir les longueurs de pénétration des micro-ondes dans les différentes matières. Les permittivités mesurées justifient le développement et l’emploi d’un séparateur continu intensifié par micro-ondes, à échelle laboratoire, afin d’observer à de faibles échelles de tailles et de débits l’influence des micro-ondes sur la séparation des émulsions. En dernier point, on entreprend une étude, par des simulations grâce au logiciel COMSOL Multiphysics, de la répartition de la puissance micro-ondes dans les matières à traiter, dans la géométrie expérimentale précédemment évoquée, ainsi que dans des géométries simplifiées afin de mettre en évidence les possibles problèmes à venir si une industrialisation est envisagée. Les résultats obtenus avec le séparateur mis en œuvre lors du travail de thèse, ainsi que les simulations effectuées, permettent effectivement de valider l’intérêt de la méthode, ainsi que d’envisager la mise à échelle industrielle. Les annexes présentent des axes de recherche identifiés au cours de la thèseThis thesis focuses on the application of a microwave heating emulsion separation method to the phase separation of emulsion typical to the critical metal recovery processes. Following a literature review centered around emulsion separation, microwave heating in general, and the intensification of the separation of petroleum-based emulsions by microwave heating, the research work focuses firstly on physico-chemical properties relevant to the phase separation of the studied emulsions, and their evolution with temperature. Surface tension measurements, along with preliminary separation tests, show the important but hardly understood role of surface tension and its time evolution. Emulsion and single phase permittivities are then measured and modeled with equations available in the literature, allowing us to prefigure the penetration depth achievable in such materials with microwaves. The measured permittivities justify employing a laboratory scale, microwave intensified phase separator to observe, with small treatment volume and fluids throughput, the effect of microwaves on emulsion separation. Lastly, we study microwave heating numerically, with COMSOL Multiphysics, first with the aforementioned experimental geometry, then with simpler geometries, presenting problems that could arise, should an industrialization occur. Results obtained with the experimental set-up, as well as the simulations performed allow us to confirm the described method’s interest in the metal recovery context, and to prefigure scale-up. The annexes present further research axis identified during the thesis
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Klíma, Ladislav. "Chauffage des matériaux par micro-ondes." La Rochelle, 2006. http://www.theses.fr/2006LAROS166.
Full textAbstract:
La technologie DIC est un traitement qui consiste à réaliser le chauffage du produit à température élevée, sous une haute pression et pendant un temps court, puis une détente rapide au vide. La brusque vaporisation de l’eau provoque une modification de la structure ainsi qu’un refroidissement important du produit. La vapeur, qui a été employée jusqu'ici, ne pénètre pas facilement au sein du matériau. Le chauffage par des micro-ondes s'avère être une bonne alternative assurant des températures plus homogènes. Un réacteur DIC avec une chambre de traitement de 0,5 l et une puissance de magnétron de 6 kW a été développé. La distribution d'énergie a été mesurée dans le gel d'Agar en employant des sondes fibres optiques de température. Des propriétés diélectriques de plusieurs fruits et de légume ont été mesurées par une sonde à extrémité ouverte. La cavité multi-mode résonnante, qui était enfin réalisé, a été simulée au moyen 3D logiciel Semcad pour une fréquence de 2450 MHzThe DIC process consists in a high temperature, high pressure and short time treatment followed by an abrupt pressure-drop toward vacuum. This operation implies an auto-vaporization of water, inducing cooling effect and modifying structures. The steam, which has been used until now, does not penetrate easily into the material bulk. The heating by microwaves proves to be a good alternative, which results in a more homogenous temperature field. A DIC reactor with a treatment chamber of 0. 5 l and a magnetron power of 6 kW was developed. Power distribution was measured in Agar gel by using fibre optic temperature probes. Dielectric properties of several fruits and vegetable were measured by an open-ended probe. The resonant multi-mode cavity, which was at last realised, was simulated by means of 3D software Semcad for a frequency of 2450 MHz
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Farhat, Asma. "Vapo-diffusion assistée par micro-ondes : conception, optimisation et application." Phd thesis, Université d'Avignon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547809.
Full textAbstract:
Un nouveau procédé d'extraction des huiles essentielles a été développé, mis au point et optimisé nommé "Vapo-diffusion Assistée par Micro-ondes (MSDf)". Le procédé MSDf à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des peaux d'oranges et de fleurs de lavande. Ce procédé est basé sur la combinaison d'une technique d'extraction classique : l'hydro-diffusion et le chauffage micro-ondes comme technologie d'intensification. Une deuxième nouvelle approche pour l'extraction des huiles essentielles à partir de matrices aromatiques sèches et sans ajout de vapeur ni d'eau nommé "Diffusion à sec générée par micro-ondes (MDG)". Le procédé MDG à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des graines de carvi. Le MSDf et le MDG apparaissent comme des procédures "douces" permettant un gain de temps et d'énergie considérable et la diminution des rejets de CO2 dans l'atmosphère
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Alkarmo, Ahmad. "Conception de filtres dissipatifs pour applicateurs microondes." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT058H.
Full textAbstract:
L'application des techniques micro-ondes au chauffage industriel, par exemple le decongelation des produits alimentaires, conduit a etudier l'optimisation des performances des procedes. Lorsque le materiau a traiter se deroule en continu, les fuites de rayonnement ne doivent pas depasser certaines limites en raison d'une part des risques de brouillage electromagnetique et d'autre part des risques biologiques. Dans ces applicateurs, nous utilisons pour limiter les fuites des tunnels-pieges, en serie : le premier tunnel attenue la frequence centrale, et le second contient un materiau ferromagnetique attenuant le rayonnement hors bande. Nos travaux sont bases sur la realisation de filtres dissipatifs (pieges a ondes), contenant un materiau attenuant fabrique dans notre laboratoire. Nous avons recherche plusieures pour obtenir la meilleure attenuation entre l'entree et la sortie du piege. Les resultats obtenus montrent qu'il est possible de modeliser les caracteristiques du filtre dissipatif sur un cas donne et d'en prevoir les performances.
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Pinto-Gateau, Nadia. "Chauffage microondes et résonance dimensionnelle : des concepts aux applications en géométrie cylindrique." Dijon, 1995. http://www.theses.fr/1995DIJOS060.
Full textAbstract:
Les dynamiques d'échauffement en chauffage microondes sont conditionnées par l'évolution thermique des pertes dielectriques. L'objectif de ce travail est de prouver également le rôle crucial de la géométrie. Nous avons défini le concept de résonance dimensionnelle: conditions électromagnétiques de résonance imposées par la géométrie et les propriétés diélectriques de l'objet qui devient alors complètement autonome face aux sollicitations électromagnétiques extérieures. Il impose et contrôle sa propre distribution électromagnétique. Le modèle électrothermique, développe en géométrie cylindrique, permet de prévoir les réponses en fréquence (par l'intermédiaire des effets conjoints des parties réelles et imaginaires de la permittivité complexe) des différents modes de résonance transverse électrique, transverse magnétique et hybride. Le couplage de cette description électromagnétique avec un modèle thermique permet de simuler intégralement les courbes de chauffage d'un cylindre fortement dissipatifs (présence de pertes diélectriques). Nous avons défini une nouvelle condition d'instauration des modes de résonance (orientation et variation du champ électromagnétique excitateur) s'ajoutant à la condition classique de fréquence. Cette dernière apparait alors comme une condition nécessaire mais en aucun cas suffisante. Plusieurs protocoles opératoires ont été définis (chambre anéchoïde, guide d'ondes) afin de valider les prévisions de notre modèle. La thermographie infra-rouge a permis de visualiser les distributions spatiales de champs électriques dans des disques et des bâtonnets
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Atrouz, Mohamed-Tayeb. "Conception des grands applicateurs micro-ondes." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT043H.
Full textAbstract:
Dans le traitement thermique micro-onde des feuilles planes, la conductivite thermique joue un role negligeable pour uniformiser les temperatures. Aussi dans le cas des traitements rapide, cette uniformisation ne peut etre assuree que par une distribution homogene de la puissance dissipee. L'objectif de ce travail est de determiner, dans l'applicateur, les caracteristiques des sources micro-ondes qui conduisent dans le materiau traite a un profil thermique uniforme. La premiere partie porte sur la simulation du chauffage de feuilles planes par un reseau de fentes modulables. Cette simulation necessite la resolution de l'equation des champs et de l'equation de la chaleur. L'optimisation, selon le critere thermique desire, permet de deduire les proprietes des sources micro-ondes (nombre, localisation, niveau de puissance). Dans la deuxieme partie, sont etudies les systemes de gestion de l'excitation des fentes. Un systeme a tubes a neon a ete teste, mais ce systeme ne donne des resultats prometteurs qu'aux faibles puissances (inferieure a 150 w environ). Il reste inexploitable aux fortes puissances, de l'ordre du 10 kw. La solution retenue consiste a alimenter chaque source d'emission par un magnetron independant, commandable par tout ou rien. Les resultats experimentaux obtenus montrent qu'il est possible d'evaluer les caracteristiques du systeme d'excitation a un instant donne et d'en prevoir l'evolution. Un applicateur destine au sechage de materiaux minces a ete realise et teste en milieu industriel
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Laurent, Régis. "La technologie micro-onde en chimie. Sa spécificité, ses applications et ses innovations : la réaction chimique par confinement." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30272.
Full textAbstract:
Le travail presente rapporte un apercu general de la technologie micro-onde et de ses applications en chimie. Nous avons voulu participer au developpement de cette nouvelle methode d'activation en reconsiderant la question de l'activation specifique par les micro-ondes. Une etude comparative a temperature controlee et en milieu homogene a montre une independance vis-a-vis du mode de chauffage considere (micro-onde ou classique) de la vitesse, de la regio- et stereochimie des reactions envisagees (ene reactions). Par la suite nous avons mis a profit le caractere volumique du chauffage micro-onde en catalyse heterogene, dans la reaction de redistribution entre composes du germanium. La preparation rapide, selective, sous la pression atmospherique, des alkyl (et aryl) halogenogermanes (composes a la base de la synthese des derives organiques du germanium) est realisee. Selon un nouveau procede de synthese en milieu sec impliquant le graphite comme support solide diverses reactions, acylations de composes aromatiques et quelques exemples de reactions thermiques pericycliques ont pu etre realisees rapidement sans catalyseur. La possibilite de travailler sous la pression atmospherique et a haute temperature tout en autorisant l'utilisation de reactants volatils nous a conduit a proposer un processus reactionnel par confinement. Utilisant initialement un chauffage micro-onde, ce procede a ete etendu au mode de chauffage classique, le chauffage micro-onde restant le plus interessant
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Safir, Imad. "Nouvelle synthèse de pyrroles par cycloaddition [3+2] intramoléculaire." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2275.
Full textAbstract:
La cycloaddition dipolaire-1,3 est devenue un outil synthétique puissant permettant la synthèse d'hétérocycles azotés à cinq chaînons. Dans ce travail nous avons mis au point une nouvelle synthèse de pyrroles par cycloaddition. Nous avons entrepris la synthèse de nombreux pyrroles originaux variés pouvant présenter des propriétés pharmacologiques. La réaction des 2-O- et 2-S-propargylbenzaldéhydes et des amines aliphatiques a-fonctionnelles forme un dipôle qui conduit, après aromatisation, à des benzopyrano- et benzothiopyranopyrroles, alors qu'avec les amines alicycliques nous avons obtenu des benzopyrano- et benzothiopyranopyrrolizines (ou indolizines). Dans le cas des 2-N-propargylbenzaldéhydes, l'étape d'aromatisation est plus complexe et conduit à des pyrroles différents par un mécanisme nouveau. Une extension à d'autres dipolarophiles acétyléniques de type pyrroles-aldéhydes et indoles-aldéhydes a conduit à de nouvelles pyrrolopyrrolizines et pyrrolobenzopyrrolizines ainsi qu'à des pyrrolizinopyrrolizines et pyrrolizinobenzopyrrolizines. Enfin, nous avons utilisé la méthodologie d'activation par micro-ondes pour effectuer ces réactions et nous avons observé une amélioration des rendements et un gain important des temps de réactionThe 1,3-dipolar cycloaddition reaction is a powerful synthetic tool permitting the synthesis of five membered nitrogen heterocycles. In this work, we have developed a novel synthesis of pyrroles by cycloaddition. We describe the synthesis of numerous new pyrroles with potential pharmacological properties. The reaction of 2-O- and 2-S-propargylbenzaldéhydes with different amines produces an intermediate azomethine ylide which undergoes cycloaddition, followed by aromatization, to provide benzopyrano- and benzothiopyranopyrroles. With alicyclic amines, benzopyrano- and benzothiopyranopyrrolizines (or indolizines) are obtained. In the case of the 2-N-propargylbenzaldehydes, the aromatisation step is more complex, giving rise to new pyrroles by a new mechanism. An extension to other acetylenic dipolarophiles derived from 2-carboxaldehyde-pyrroles and 2-carboxaldehyde-indoles gave new pyrrolopyrrolizines and pyrrolobenzopyrrolizines as well as pyrrolizinopyrrolizines and pyrrolizinobenzopyrrolizines. Finally, we adapted this methodology to be used under microwaves activation. As a result we observed improved yields and shorter reaction times
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Apaolaza, Pagoaga Xabier. "Déshydratation assistée thermiquement couplant essorage et micro-ondes." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0276/document.
Full textAbstract:
Dans de nombreux procédés industriels apparaît une étape de séparation liquide/solide qui est très souvent effectuée en combinant en série une séparation mécanique et une séparation thermique (séchage). L'intégration d'un apport thermique dans un équipement de séparation mécanique offre de nombreux avantages (investissement réduit, productivité améliorée, encombrement limité...). Par ailleurs, l'utilisation simultanée des effets mécaniques et thermiques peut conduire dans certains cas à des synergies permettant une utilisation optimisée de l'énergie. Un apport thermique par chauffage diélectrique peut être adapté à une essoreuse. L'objectif de la thèse est de concevoir et réaliser un prototype à l'échelle semi-industrielle dans le but de démontrer l'intérêt énergétique d'une telle technique. Les résultats obtenus sont : le développement et l'instrumentation complète d'un pilote d'essoreuse autorisant l'insertion des micro-ondes. La mise en évidence d'une synergie entre les phénomènes de séchage induits par un chauffage diélectrique et les effets centrifuges liés à la rotation du panier dans de cas des bobines textiles.La modélisation de différents phénomènes physiques liés à l'essorage de gâteaux de filtration, à l'évaluation de leur permittivité complexe, à la connaissance du champ électromagnétique, aux écoulements d'air utilisés pour l'extraction de la vapeur et à la détermination des transferts de masse et de chaleurIn a lot of industrial processes, liquid/solid separation is carried out by combination of mechanical and thermal separation (drying). Thermal drying in a mechanical separation device offers a lot of advantages (lower investment, higher productivity, limited footprint. . . ). Moreover, coupling mechanical and thermal effects may lead in some cases to synergic effects allowing an optimal use of energy.Thermal input by dielectric heating may be adapted to a centrifuge. The objective of the project is to design and produce a prototype at pilot scale in order to point out the energetic interest of such a process. So, mechanical separation (centrifuge filtration, drainage) and dielectric heating have to be used simultaneously. Pilot instrumentation will allow to control key parameters of the coupled operation and the global energy consumption. Main results are : the development and the full instrumentation of a centrifuge pilot allowing implement of microwaves. The demonstration of a synergy, in the case of textile spools, between drying effects generated by dielectric heating and centrifuge effects generated by centrifuge basket rotation. The simulation of different physical phenomena linked to filtration cake drainage, dielectric constants assessment, determination of electromagnetic field, air flow used for vapor extraction and determination of heat and mass transfers
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Renaudin, Hervé. "Simulation numérique de la propagation guidée en milieu dissipatif. Maitrise des gradients de champ et couplage électrothermique." Dijon, 1994. http://www.theses.fr/1994DIJOS059.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail était la simulation numérique de la propagation guidée en milieu dissipatif. Les problèmes et les limites de la discrétisation de l'équation de propagation en milieu dissipatif ont été analyses en termes d'erreurs de troncature de la discrétisation, et de mauvais conditionnement du système d'équations associé. Une nouvelle formulation des conditions aux limites absorbantes adaptée à notre configuration a été proposée. La formulation la plus aboutie du modèle est une discrétisation bidimensionnelle en différences finies à l'ordre 6 de l'équation de propagation avec résolution directe. Parallèlement à cette approche numérique, une approche analytique a également été engagée. Notre modèle permet de prévoir et d'étudier les profils transversaux et longitudinaux du champ électrique au sein d'un guide d'ondes charge par plusieurs matériaux diélectriques dissipatifs. Un mode de chargement assurant une quasi-uniformité du champ électrique sur toute la section transverse du guide d'ondes a été défini. Les répartitions transversales de champ électrique ont été interprétées en terme d'effet de la permittivité diélectrique mais également des pertes diélectriques. Par la suite, ce modèle a été couple avec l'équation de Fourier en tenant compte du terme source correspondant au chauffage microonde. Les premiers résultats ont permis de retrouver des caractéristiques d'évolutions de type bistables, et de mettre en évidence des comportements qui s'apparentent à une tristabilité.
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Boudiaf, Ahmed. "Rayonnement de l'interruption du conducteur extérieur d'un guide coaxial, en milieu hétérogène : application au chauffage microonde." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT111H.
Full textAbstract:
Dans de nombreux dispositifs realises pour le traitement microonde, l'applicateur rayonne en milieu heterogene. On trouve cette heterogeneite lorsque le systeme n'est pas en contact direct avec le materiau, parce qu'il est separe soit par une couche d'air soit par une gaine dielectrique protegeant les fentes rayonnantes. Dans ce travail on analyse le role de cette couche dielectrique sur la distribution des champs dans le milieu chauffe soit dans le cas d'une fente percee dans un plan metallique soit sur le conducteur externe d'un guide coaxial. Deux methodes sont developpees selon la presence ou non de la gaine dielectrique. Dans le cas d'une antenne sans gaine on traite le probleme par une methode de dipole classique. Dans le cas d'une antenne avec gaine on a developpe une methode d'analyse modale. Des resultats experimentaux obtenus dans une cuve d'eau permettent de valider ces methodes. On demontre que l'heterogeneite du milieu irradie augmente la profondeur de penetration des champs et ameliore l'uniformite de la puissance rayonnee. On etudie aussi l'impedance d'insertion de la fente et on demontre que celle-ci depend de la presente de la couche dielectrique et est independante de sa largeur
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Rafhii, Ahmad El. "Étude de l'évolution des propriétés diélectriques et magnétiques des matériaux sous champ microonde." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1977INPT026H.
Full textAbstract:
L'objectif de l'etude est le suivi de l'evolution d'un materiau chauffe par microondes. Ce suivi est effectue par la mesure des proprietes electriques et magnetiques du materiau. L'originalite de ce travail reside dans le fait, que le chauffage du produit et la mesure de ces proprietes electriques ou magnetiques sont realises simultanement, dans une meme cavite resonnante. L'evolution du materiau traite etant souvent tres rapide, le banc experimental a ete automatise. Ces mesures ont permis de suivre la transformation d'une resine au cours de sa polymerisation. Par contre pour des materiaux dont l'interactivite entre les champs thermiques locaux et les champs electromagnetiques est grande (dans certains ferrites par exemple), des heterogeneites et des instabilites rendent les mesures et surtout l'interpretation des resultats, difficiles. Pour ameliorer l'uniformite des temperatures et minimiser les points chauds, une excitation du champ electrique en polarisation circulaire a donne de tres bons resultats
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Houamel, Kamel. "Antennes applicatrices en technologie microruban-microfente pour hyperthermie thérapeutique." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT025H.
Full textAbstract:
En hyperthermie therapeutique de contact, le volume cible chauffe depend essentiellement des caracteristiques des antennes applicatrices qui transferent la majorite de la puissance, en zone de champs proches a proximite immediate des elements rayonnants. Le sujet porte sur l'etude d'antennes en technologie microruban-microfente planaires pour l'hyperthermie therapeutique. La particularite des milieux biologiques qui sont fortement dissipatifs est presentee et le cas du rayonnement en zone proche est traite sans les approximations habituelles. Trois configurations d'antennes sont etudiees et comparees des points de vue rayonnement et thermique: antenne microfente carree, antenne microfente annulaire et antenne microfente elliptique. L'etude theorique porte sur la resonance des microfentes ainsi que sur leur rayonnement en zone proche. On demontre que la notion d'onde plane n'est pas appropriee et que les champs rayonnes et dissipes sont ceux de la zone proche. Elle est completee par une etude experimentale. Les resultats experimentaux confirment l'approche theorique adoptee. Comme il est indispensable, avant toute utilisation clinique, de proceder a la simulation de la distribution des profils thermiques des trois antennes, elle est realisee a partir de la methode des elements finis et les isothermes comparatifs sont presentes
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Mohamed, Massoud Abdelaal Magdy. "Modélisation et caractérisation de la densité de puissance électromagnétique déposée dans des charges mobiles." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT022H.
Full textAbstract:
Dans l'utilisation des microondes pour le traitement thermique des matériaux, le problème de l'homogénéité du chauffage reste à surmonter. On a, en général, recourt à des solutions mécaniques pour atteindre les performances que la technologie exige. L'objectif de ce travail est la recherche d'une polymérisation homogène de matériaux traités à l'intérieur d'un moule métallique sphérique. Le chauffage microonde s'effectue par le biais d'un revêtement de ferrite collé sur la surface du moule. Nous procédons de la manière suivante : Dans un premier temps, les calculs de champs s'effectuent autour d'une sphère ficitive, sans pertes, se déplaçant dans la cavité. Ce calcul permet de donner la configuration de la distribution de puissance sur la surface pour chaque position. Ensuite, les calculs s'effectueront pour une sphère métallique couverte par une mince couche absorbante du champ électromagnétique, le cas réel, en utilisant des méthodes analytiques (méthode des intégrales et méthode d'expansion modale). Ces méthodes permettent de montrer les principaux paramètres qui agissent sur la distribution de la puissance sur la surface sphérique. Enfin, un dispositif expérimental permet de valider les résultats des calculs. Ce dispositif est basé sur l'acquisition des images numériques par une caméra infrarouge. La validation s'effectue en comparant, pour chaque position dans la cavité, la configuration de la distribution de la puissance sur la surface de la charge avec les images obtenues par la caméra infrarouge.
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Sekkak, Abdelkrim. "Modélisation tridimensionnelle de structures en hyperfréquences par la méthode des éléments finis d'arêtes : application au chauffage par micro-ondes." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112291.
Full textAbstract:
La méthode des éléments finis est parmi les méthodes numériques les plus utilisées actuellement. Grâce à sa souplesse d'utilisation et a son adaptation aux problèmes régis par des équations aux dérivées partielles (mécanique, thermique ou électromagnétisme), elle est devenue un moyen efficace pour la modélisation de structures complexes dans le domaine de la physique. Dans cette thèse, nous mettons en oeuvre cette méthode dans le domaine de l'électromagnétisme en hautes fréquences. Nous modélisons des structures passives micro-ondes telles que les guides d'ondes, les cavités ou plus généralement les jonctions entre guides et cavités de formes complexes contenant des matériaux diélectriques à pertes. Nous montrons que la modélisation des problèmes déterministes en hautes fréquences à l'aide des éléments mixtes d'arêtes s'avère un moyen efficace. Ces éléments permettent de bien approcher les champs électromagnétiques et éliminent les modes parasites. . .
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Mazouzi-Sennour, Nassima. "L'optimisation par chauffage conventionnel et par chauffage diélectrique dans le domaine micro-ondes de la polycondensation en émulsion dans l'eau." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1152.
Full textAbstract:
La famille des résines alkydes occupe une place prépondérante dans l'industrie des peintures et vernis. Leur élaboration s'effectue en milieu fondu à des températures supérieures à 180°C. Puis ces résines sont émulsionnées dans l'eau en présence de pigments, charges et de tensioactifs. L'objectif de cette thèse est d'effectuer la synthèse de ces alkydes à partir de monomères d'origine naturelle par polyestérification directement en émulsion dans l'eau et sous activation micro-ondes pour des gains de temps et d'énergie. La synthèse de ces alkydes a été réalisée tout d'abord en masse sous chauffage conventionnel, en utilisant des monomères issus principalement de la chimie verte. Puis les comportements énergétiques des émulsions de type huile/eau ou eau/huile ainsi que des solutions ioniques et micellaires ont été étudiés, permettant ainsi de comprendre la contribution de chacun des ses constituants. Avant d'effectuer la polyestérification des alkydes en émulsion dans l'eau, une étude modèle a été réalisée sous chauffage diélectrique MO en utilisant deux monomères de nature hydrophobes. Par comparaison avec le chauffage conventionnel, des polymères de masses molaires plus fortes sont obtenus en un temps plus court. La transposition de ce type de synthèse aux alkydes en utilisant deux principales voies de synthèses, en une seule ou deux étapes, nous a permis de sélectionner les bons tensioactifs permettant de maintenir des émulsions (huile /eau) stables à des températures allant jusqu'à 230°C. Cependant cette synthèse n'a abouti qu'à la formation d'un polymère de masse molaire de 3000 g/mole ce qui reste très faible par rapport à la synthèse en milieu fondu. Ceci est la conséquence directe de la compétition entre la réaction d'hydrolyse et la réaction de polyestérification. L'étude de la réaction d'hydrolyse des triglycérides provenant de l'huile de tournesol conduite en émulsion dans l'eau (eau/huile et huile/eau ) sous activation MO, montre une accélération de la réaction et par conséquent tout l'intérêt d'utiliser une activation micro-ondesAlkyd resins are amongst the most important and widely used resins in coating sectors. Their preparation is carried out in bulk at elevated temperatures (˃180 ° C). These resins are then emulsified in water in the presence of pigments, fillers and surfactants. The objective of this thesis is to synthesis these alkyds directly in aqueous emulsion under microwaves activation to accelerate polyestrification reaction. The synthesis of these alkyds was performed in a molten state under conventional heating using monomers mainly from green chemistry. Then the energy behavior of emulsions, ionic and micellar solutions were studied, allowing understanding the contribution of each of their constituents. Before performing the polyesterification of alkyd emulsion in water, the polyesterification of hydrophobic compounds in aqueous emulsion was carried out under dielectric heating MO. Compared with conventional heating, polymers with molar masses higher are obtained in a shorter time. The transposition of this type of synthesis with Alkyd using two main synthetic routes, in one or two steps, we were able to select the surfactants to maintain emulsions (oil/water) stable at temperatures up to 230 °C. However, this synthesis led to the formation of polymer molar mass of 3000 g / mol, which is very low compared to the synthesis in the bulk conditions. This is a direct consequence of the competition between hydrolysis reaction and polyesterification reaction. The triglycerides hydrolysis study from sunflower oil in aqueous emulsion (water / oil and oil/water) under MO activation shows an acceleration of the reaction
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Chouai, Sihem. "Calcul tridimensionnel des champs électromagnétiques dans les applicateurs par la méthode de relaxation." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT022H.
Full textAbstract:
Ce travail présente l'élaboration d'un nouveau solveur électromagnétique adapté au chauffage micro-ondes. La méthode développée est issue d'une description de l'espace par éléments finis combinée à une technique de relaxation. L'obtention de la nouvelle solution est fonction des changements apportés à la structure étudiée (changements du type conditions aux limites) durant la procédure de calcul. L'avantage principal de la méthode est la construction immédiate et à faible coût en trois dimensions de schémas explicites du second ordre en espace basés sur des modèles déterministes plus proches de la réalité physique. De nombreux cas tests numériques de validation en trois dimensions y figurent. Nous montrons enfin, l'intérêt que présente notre approche pour suivre d'une manière naturelle, l'évolution dans le temps du couplage thermoélectrique.
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Savary, Etienne. "Apport du chauffage par micro-ondes à l’élaboration de matériaux fonctionnels." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2022.
Full textAbstract:
L’élaboration des matériaux fonctionnels nécessite généralement la mise en œuvre d’un ou de plusieurs traitements thermiques, souvent coûteux en énergie et en temps. Leurs conséquences environnementales importantes favorisent le développement de technologies « vertes », telle que le chauffage par micro-ondes. Ainsi, de nombreuses études sont actuellement en cours, dans les laboratoires, afin de mieux appréhender les mécanismes inhérents à ce mode de chauffage, et de favoriser son transfert à l’échelle industrielle. Ce travail de thèse s’inscrit ainsi dans cette thématique. Un système optique de suivi in situ des variations dimensionnelles des échantillons, lors du traitement micro-ondes, a, tout d’abord, été développé et exploité pour suivre le retrait lors du frittage de divers oxydes. Un travail plus fondamental a ensuite permis d’étudier les effets spécifiques éventuels des micro-ondes, sur la microstructure de varistances, à base de ZnO. Les caractérisations microstructurale et électrique ont révélé que les micro-ondes favorisent la densification et accroissent la cinétique de réactivité des phases. L’apport de ce procédé pour la synthèse de composés intermétalliques a également été démontré. Des nanoparticules de Mg2Si ont ainsi été synthétisées en des temps très courts, ouvrant des perspectives intéressantes pour la nanostructuration des matériaux thermoélectriques. Enfin, une brève étude sur l’adaptation de notre montage micro-ondes aux conditions sévères, requises pour le frittage du SiC, a été menée, conduisant notamment à l’installation d’un système de pompage permettant de contrôler l’atmosphère pendant l’irradiationThe elaboration of functional materials generally requires implementing one or several thermal treatments. These are in most cases time and energy consuming. Their high environmental impact promotes the development of inherent “greener” technologies, such as microwaves heating. Therefore many studies are underway in laboratories so as to grasp more precisely the mechanisms involved during microwaves heating and to favour its transfer to an industrial scale. This thesis comes within this framework. First, an optical device for measuring in situ the dimensional variations of samples, during the microwaves process, has been developed and used to follow the shrinkage of various oxides during the sintering. A more fundamental work has been dedicated to the study of potential specific microwaves effects on the microstructure of ZnO-based varistors. Microstructural and electrical characterizations have shown that microwaves increase the densification and the kinetic of the phases’ reactivity. The interest of this process for the synthesis of intermetallics compounds has then been demonstrated. Mg2Si nanoparticles have been synthesized in very short times, opening a new route to the elaboration of nano-structured thermoelectric materials. Finally, a short study about the suitability of our microwave equipment to extreme conditions, required for the sintering of SiC, has been realized, leading to the installation of a vacuum system, allowing the control of the atmosphere during the process
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Chenu, Sébastien. "Synthèse par chauffage micro-ondes de verres de phosphates : élaboration de vitrocéramiques de type NZP par frittage réactif." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S171.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche est orienté autour de deux axes de travail. Tout d’abord, l’élaboration par chauffage micro-ondes de nouveaux verres de phosphates d’étain à bas point de fusion a été étudiée. En effet, ces verres présentent des températures caractéristiques basses mais possèdent cependant des durabilités chimiques souvent faibles. L’idée envisagée pour palier à ce déficit est l’introduction d’oxydes de métaux de transition (comme WO₃, MoO₃, Nb₂O₅. . . ) pour engendrer in situ des réactions d’oxydoréduction dans le bain fondu afin d’améliorer la résistance à la lixiviation de ces verres tout en gardant des températures d’élaborations acceptables. Différents systèmes vitreux ont été explorés et caractérisés. Dans un second temps, de nouvelles vitrocéramiques de type NZP ont été élaborées par frittage réactif de ces verres. Ces matériaux peuvent présenter des propriétés de superconduction ionique intéressantes pour des applications en tant qu’électrolytes solidesN this work, two major areas of research were developed. First, the exploration of new tin phosphate glasses with low melting point, synthesized in a domestic microwave oven was carried out. Indeed, these glasses present low melting temperatures but are often characterized by poor chemical durability. In order to increase it, we studied the introduction of oxides (like WO₃, MoO₃, Nb₂O₅. . . ) in tin phosphate glasses to produce Sn⁴⁺ thanks to in-situ redox reactions in glass melt. Different phosphate glass systems have been explored. In the other hand, new glass-ceramics with NZP type have been elaborated by glass sintering. These materials should present superionic conduction and are potential candidates for solid electrolyte applications
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Majdabadino, Massoud. "Contribution au calcul des champs dans les fours microondes chargés." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT039H.
Full textAbstract:
L'application des techniques microondes au chauffage et a la decongelation des produits alimentaires entraine des etudes concernant l'optimisation des performances des procedes. Nos travaux sont bases sur la modelisation du processus de decongelation dans un four a micro-onde, dans le but de faciliter la conception de l'applicateur et de comprendre le comportement du systeme. La methode choisie est une conjugaison originale du calcul analytique, via la decomposition modale et la fonction de green, et de la methode des elements finis. Apres le developpement de notre approche theorique, nous expliquons la methode numerique utilisee et sa programmation. Les resultats obtenus montrent qu'il est possible d'evaluer les caracteristiques du systeme a un instant donne et d'en prevoir l'evolution
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Covas, Maria Ramos. "Étude d'un procédé de recuit rapide et de chauffage de matériaux semiconducteurs par énergie microonde." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT151H.
Full textAbstract:
La formidable evolution de l'electronique, au cours de ces dernieres annees, se poursuit par une course vers l'integration, reculant les limites du nombre de fonctions integrees, et de la vitesse de fonctionnement des circuits electroniques. Le recuit du silicium est un des points cles de cette evolution, et la maitrise de la qualite et de la duree de ce procede technologique un enjeu strategique. Dans ce contexte, nous proposons un nouveau procede de recuit utilisant l'energie microonde. Le comportement metallique du silicium a hautes temperatures, mis en evidence dans cet ouvrage, rend delicat l'utilisation de cette energie. Nous montrons pourquoi un systeme d'adaptation est indispensable, et surtout comment le realiser. Par une modelisation numerique de l'evolution de la temperature au sein de l'echantillon nous apprehendons les dimensions de l'applicateur microonde necessaire a la mise en oeuvre de ce procede. Cette approche theorique est completee par la realisation pratique d'un applicateur microonde, les resultats experimentaux corroborent les resultats de notre etude theorique, et demontrent l'interet de notre procede. Au total, pour une qualite et un temps de traitement comparable aux procedes anterieurs les plus performants, le cout energetique est moindre. Nous parvenons non seulement a des recuits de qualite, mais nous montrons aussi que par un chauffage microonde nous pourrions ameliorer la realisation des substrats simox
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Bouirdene, Abdelaâziz. "Les fours thermiques micro-ondes." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT001H.
Full textAbstract:
Les inconvenients de la decongelation et de la cuisson des aliments dans un four microonde resident dans l'inhomogeneite de la temperature qui conduit parfois a des resultats non satisfaisants. Notre etude, restreinte a la restauration domestique, porte sur la decongelation et la cuisson des produits alimentaires presentes dans des emballages. La reponse a ces problemes se trouve dans l'utilisation du conditionnement, comme un adaptateur entre l'enceinte du four (cavite) et les aliments. L'emballage doit jouer un double role. Premierement comme un second four inclus dans le four microonde, modifiant le comportement thermique de celui-ci, et deuxiemement comme une charge bien adaptee, vue par le magnetron. C'est sur ces point precis que porte la recherche et on notera que l'usage de la barquette metallique est un facteur essentiel du succes des solutions trouvees. Le deuxieme point essentiel de cet expose est de pouvoir utiliser les fours microondes a d'autres fins. C'est-a-dire, obtenir les resultats d'un four traditionnel (le gril), en gardant les avantages des microondes. La solution est d'utiliser un couvercle en ceramique dissipative qui transforme une partie de l'energie microonde en energie thermique (infrarouge), pour griller la surface superieure des aliments et homogeneiser la cuisson interne
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Akkari, Elias. "Modélisation et commande de la décongélation par micro-ondes." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2034.
Full textAbstract:
La décongélation est une étape clé de l’industrie alimentaire à plusieurs titres : la remise en température d’un produit s’accompagne généralement d’une reprise d’activité microbiologique et cette opération est particulièrement consommatrice d’énergie. De plus, la qualité finale du produit est étroitement liée à la technique utilisée. Ainsi, la décongélation doit être une opération rapide, durant laquelle le produit doit rester homogène en température, ne pas subir de transformation non souhaitée ou encore de dégradation sur un plan aussi bien organoleptique que microbiologique. La décongélation par micro-ondes répond bien au critère de rapidité, mais elle présente des hétérogénéités de chauffage, phénomène appelé emballement thermique. Dans ce mémoire, nous proposons de contrôler l’emballement thermique à l’aide d’algorithmes de commande avancée, en agissant sur la puissance micro-onde et un jet d’air froid additionnel. Cette thèse s’organise autour de trois grandes parties. La première partie est consacrée au développement d’un modèle simple mais précis. Le terme source lié aux micro-ondes est calculé à partir d’un fonction simple qui ne nécessite pas la résolution des équations de Maxwell, ni la connaissance des propriétés diélectriques. Une géométrie 2D est considérée dans un guide d’onde en mode fondamental TE01. Cette fonction peut alors être aisément identifiée par des méthodes inverses. Le modèle obtenu est un modèle à paramètres distribués non linéaire, qui est alors réduit en modèle à paramètres localisés, toujours non linéaire, à l’aide d’un schéma aux volumes finis. La seconde partie est consacrée à la reconstruction de l’état thermique interne du produit lors de la décongélation. Pour cela, des observateurs (notamment Observateurs de Luenberger et Filtre de Kalman) sont utilisés pour estimer le vecteur d’état à partir d’une seule mesure de température de surface. La troisième partie traite de la mise en place de lois de commande pour contrôler le procédé. Deux approches ont été proposées et comparées : la commande LQE (linéaire quadratique Etendue) et la linéarisation Entrée / Sortie (Global Linarizing Control). Des résultats ont été obtenus avec cette dernière, à la fois en configurations mono et multivariable. Toutes les étapes de ce travail ont été validées expérimentalement avec succès lors de la décongélation d’un produit modèle, la tylose, pour la reproductibilité des expériences, et dont les propriétés thermophysiques sont proches de celles de la viande de bœuf. Les expérimentations ont été réalisées à l’aide d’un générateur micro-onde à puissance variable (mode fondamental TE01, 2,45 GHz)Defrosting is a key operation of the food industry for several reasons: the heating-up of a food material is usually associated with a renewal of microbiological activity, particularly the consumption of energy. Moreover, the final quality of the product is closely related to the technique used. Thus, the defrosting must be as short as possible; the product must remain as homogeneous as possible and must not undergo unexpected transformation or damage, either organoleptic or microbiological. The microwave-assisted defrosting fits the rapidity criterion well, but has heating heterogeneities, i. E. , a phenomenon called thermal runaway. In this report, we propose to use advanced control laws to control the thermal runaway, by acting on the microwave power and on an additional cooling air jet. This thesis is presented in three major parts. The first part is dedicated to the design of a simple but accurate model. The source term, bound to the microwaves, is computed using a simple function, which requires neither the resolution of Maxwell’s equations nor the knowledge of the dielectric properties. A 2D geometry, in a fundamental mode of propagation TE01, is considered. This function can easily be evaluated using reverse techniques. The obtained model is a nonlinear distributed parameters system, which is finally reduced in a lumped parameter, nonlinear, using a finite volumes scheme. The second part deals with the internal thermal state of the product during the defrosting. Observers (Luenberger’s observers or Kalman Filters) are used for the reconstruction of the whole state vector from a single surface temperature measurement. In the third part, two control approaches applied to our process are presented. The first one, based on the famous LQ technique, is extended to the nonlinear case and discussed in terms of advantages and limits. The second one, the Global Linearizing Control, is presented and carried out in SISO and MIMO configurations. All the steps of this work have been successfully validated during the defrosting of a model product, tylose, which has thermal properties close to that of beef muscle, for the repeatability of the operations Experiments have been realized thanks to a microwave with a variable power generator (fundamental mode TE01, 2. 45 GHz)
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Jackowiak, David. "Prétraitement de biomasses lignocellulosiques par microondes pour l'amélioration du procédé de biométhanisation." Compiègne, 2011. http://www.theses.fr/2011COMP1921.
Full textAbstract:
La structure de la biomasse lignocellulosique ainsi que sa composition par la présence de lignine sont connues comme étant des facteurs limitant la digestion anaérobie. En effet, la lignine forme une barrière physique et limite l’adhésion et l’activité des enzymes. C’est pourquoi cette thèse vise à étudier les effets d’un chauffage de la matière lignocellulosique par traitement microonde, sur la solubilisation de la matière via la DCO soluble, et sur la digestibilité anaérobie via des BMP. Les études expérimentales ont été menées sur de la paille de blé et sur le panic érigé, et ont révélé que leurs prétraitements par microondes menaient à une solubilisation accrue de la matière et une amélioration de leur digestibilité anaérobie. Les paramètres optimaux de prétraitements déterminés sont une température de consigne d’environ 150°C qu’il est préférable d’atteindre rapidement et sans pour autant maintenir cette valeur de température de consigne. Une augmentation de température au-delà de 150°C induit une augmentation de la solubilisation de la matière mais diminue la biodégradabilité de celle-ci. Ce travail a également étudié la balance énergétique. L’énergie calculée issue de la différence de production en méthane entre un échantillon traité et non traité ne compense pas l’énergie consommée par le prétraitement par microonde pour les appareils utilisés. Il apparaît donc nécessaire d’étudier le développement d’un appareil industriel adaptéThe structure and composition of lignocellulosic biomass are known to be critical points to use this material in anaerobic digestion. Indeed, the presence of lignin forms a physical barrier and induces a non-productive adsorption and activity of enzymes. Therefore, this thesis aims at to study the effects of microwave heating of lignocellulosic material, especially on matter solubilisation through soluble COD, and on anaerobic digestion through BMP assays. Experimental studies were carried out on wheat straw and switchgrass, and revealed that their microwave pretreatments led to increase of matter solubilisation and an improvement of their anaerobic digestibility. The best conditions found are the highest heating rate for a final temperature 150°C without any holding time. A temperature beyond 150°C induces an increase of matter solubilisation but decreases the biodegradability of lignocellulosic material. This work studied also the energy balance. The energy calculated from the difference of methane production between treated and untreated sample does not compensate the energy consumed by the microwave pretreatment, at least with the microwave devices used. It therefore appears necessary to study the development of adapted industrial apparatus
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Tekkouk, Abdelhadi. "Contribution à l'étude des interactions micro-ondes-matière condensée : cas d'un matériau de construction, le sulfate de calcium semihydraté." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10073.
Full textAbstract:
L'etude cinetique de la reaction d'hydratation sous micro-ondes a ete faite a l'aide d'un calorimetre a balayage original et compare a la cinetique d'hydratation conventionnelle. Les resultats experimentaux montrent que le maximum absolu de la vitesse d'hydratation dont l'existence a ete demontree theoriquement et verifiee experimentalement n'existe pas lors de l'hydratation sous micro-ondes. On obtient une limite imposee par la dissolution. Un modele cinetique a ete elabore. Ce modele justifie l'amelioration des proprietes mecaniques des echantillons en considerant que l'hydradation sous micro-ondes cree un nombre plus consequent de sites de germination et par suite une structure differente des produits formes
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Bonnet, Caroline. "Dualité du couplage onde-matière de l'intensification par chauffage micro-onde à la sécurité des procédés." Compiègne, 2003. http://www.theses.fr/2003COMP1470.
Full textAbstract:
L'optimisation de la conversion de l'énergie électromagnétique en chaleur au sein d'un système hétérogène est présentée. La difficulté de ce travail provient de la sensibilité du chauffage micro-onde à la géométrie des matériaux et au couplage des propriétés diélectriques avec la température et la composition. Ainsi une méthodologie permettant la détermination des paramètres agissant sur ce couplage est présentée. Les propriétés diélectriques sont mesurées par la méthode des petites perturbations en cavité résonante, le champ électrique est calculé par le logiciel H. F. S. S. ~>, un modèle permet d'accéder à la distribution de la température dans le milieu, enfin la théorie de Mie permet le calcul de la géométrie optimale du système. Cette approche théorique est validée par l'expérience. Une seconde étape du travail présente une méthode originale de suivi des réactions de décomposition. Les taux de conversion des espèces sont modélisés suite à la mesure des propriétés diélectriquesThe optimal conversion of the electromagnetic energy in heat inside a heterogeneous system is presented. The difficulty of the study cornes from the microwave heating sensitivity to the geometry and to the coupling between the dielectric properties and the temperature and the composition. Consequently, a methodology allowing the determination of the parameters involved in this coupling is presented. Dielectric properties are measured by the small perturbations in a resonant cavity method, the electric field is calculated by the software H. F. S. S. @, modelling allows to determine the temperature distribution inside the medium, finally the Mie theory permits to calculate the optimal geometry of the system. This theoretical approach is validated by the experiment. A second stage of the study presents an original method for the investigation of decomposition reactions. Conversion rates of components are modelled further to the measurement of dielectric properties
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Durand-Charles, Sylvie. "Application de la chimie sous champ micro-ondes à la séparation par chromatographie en phase liquide haute performance." Pau, 2004. http://www.theses.fr/2004PAUU3039.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur le développement d’appareillages évaluant la faisabilité et le potentiel de l’application de la chimie sous champ micro-ondes aux séparations par chromatographie en phase liquide haute performance. Un système d’irradiation dans une cavité non résonante pour colonnes courtes (de longueur inférieure à 7. 5 cm) est développé. Son intérêt est évalué sur des cas de séparation d’hydrocarbures aromatiques polycyliques en chromatographie à polarité des phases inversée et pour l’analyse des deux espèces redox majoritaires du chrome par mécanisme d’échange d’ions. Le potentiel d’irradiations constantes ou variables est testé. Un second système permettant d’irradier de longues colonnes (de longueur pouvant aller jusqu’à 25 cm) dans une cavité résonante est mis au point. Son potentiel est évalué sur des cas de séparation d’hydrocarbures aromatiques polycyliques en chromatographie à polarité des phases inversée pour des irradiations constantes ou variablesThe work presented in this report deals with the development of systems in order to underscore the feasibility and the potential of the application of microwave assisted chemistry to high performance liquid chromatography. First, a microwave system with a non resonant cavity for short high performance liquid chromatography columns (shorter than 7. 5 cm) was developed. Its interest was evaluated on cases of polycyclic aromatic hydrocarbon separations in reversed phase and on analyses of the two main redox chromium species by ion exchange mechanism. Potential of constant or variable microwave irradiation was tested. Then, a second microwave system with a resonant cavity for long high performance liquid chromatography columns (up to 25 cm) was developed. Its potential was also evaluated for separations of polycyclic aromatic hydrocarbon in reversed phase in case of constant or variable microwave irradiation
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Benamara, Nassima. "Intensification de procédés par chauffage micro-ondes pour la chimie verte." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMIR13.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est la conception, le développement et la caractérisation d'un réacteur micro-ondes en continu pour mener tout type de réactions chimiques à températures élevées de manière fiable et dans des conditions optimisées. Le développement de ce réacteur a tout d'abord nécessité la caractérisation diélectrique et magnétique des matériaux et milieux utilisés. La simulation numérique a ensuite été utilisée afin de prédire les distributions de champ et température au sein des matériaux. L'interaction entre les ondes et les différents milieux a été finement étudiée. Elle démontre non seulement l'influence de la nature diélectrique du milieu réactionnel et du ratio volumique du fluide dans le réacteur sur le chauffage micro-ondes, mais aussi celle des dimensions de l'applicateur et de la disposition du réacteur dans ce dernier. L'hydrodynamique a également été introduite dans la simulation permettant de prédire les profils de température dans le réacteur en fonctionnement continu. L'ensemble des résultats numériques a fait l'objet de validations expérimentales qui ont aussi permis d'affiner le modèle thermique de l'ensemble conçu. Au final, une réaction de diestérification a été mise en œuvre et démontre l'efficacité thermique et chimique du réacteur. Au-delà de ce prototype, cette thèse établit un schéma général de conception d'un procédé chimique continu sous micro-ondes en ordonnant les étapes, respectant les règles clés de l'électromagnétisme, optimisant la propagation des ondes et les performances thermiques du systèmeThe aim of this thesis is the development and characterisation of an intensified continuous microwave reactor for green chemistry. The development of this reactor required, at first, the characterisation of the dielectric and magnetic properties of the used materials. A numerical simulation was then used to predict the field and temperature profiles within the materials. The influence of different parameters on the microwave heating was also studied, such as the influence of the dielectric nature of the reaction medium, the ratio of the fluid in the reactor, the arrangement of the reactor in the applicator and the size and shape of the latter. Hydrodynamics were also taken into account in the simulation to predict the temperature profiles in the reactor. All the numerical results were validated experimentally. Experimental results also made it possible to refine the thermal model of the reactor. In the end, an esterification reaction was carried out and it proved the thermal and chemical efficiency of the designed reactor. Beyond this prototype, this thesis establishes a general scheme for the design of a continuous chemical process under microwaves whilst following the key rules of electromagnetism and optimising the wave propagation and the thermal performance of the reactor
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Hilaire, Stéphanie. "Contribution à l'étude de l'activation des catalyseurs métalliques supportés préparés sous irradiation microonde." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10090.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de la préparation et de la réactivité, sous irradiation microonde, de catalyseurs métalliques supportés (Pt, Pd, Ir, Pt-Re, Pt-Sn, Pt-Co et Pt-W). La réaction-test d'isomérisation des hexanes sur ces catalyseurs permet d'évaluer l'influence du traitement microonde sur leur préparation et leur activation. Les catalyseurs au platine dispersé sur différents supports - alumine y, alumine acide-chlorée et silice - présentent un accroissement significatif et permanent de leur sélectivité en isomères lorsqu'ils sont activés sous chauffage microonde par comparaison à la sélectivité en isomères qu'ils présentent lorsqu'ils sont préparés classiquement. L'effet du traitement microonde est en relation directe avec l'étape de réduction. Il dépend de l'état de viellissement de la solution d'acide hexachloroplatinique, de la proportion en eau du mélange d'imprégnation et de la présence de rhénium (EuroPt-4) ou d'étain. Il ne dépend pas de la présence d'ions chlorures sur le support (EuroPt-3). [. . . ]
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Combe, Emmanuel. "Synthèse, mise en forme et frittage de céramiques thermoélectriques de formulation In2-xGexO3." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2062.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l’étude des relations procédé, micro/nanostructures et propriétés thermoélectriques de composés oxydes de formulation In2-xGexO3. Dans ce contexte, des techniques de synthèse des poudres par chimie douce (procédé citrate), de mise en forme en milieu liquide (coulage en moule poreux) et de frittage non conventionnel des céramiques (frittage micro-ondes) ont été développées. Par comparaison à des procédés d’élaboration classiques, le développement du procédé citrate a permis la préparation de microstructures homogènes permettant d’optimiser les propriétés de transport. La figure de mérite ZT des composés In2-xGexO3 atteint ainsi des valeurs supérieures à 0. 3 à 1000 K. Afin de mieux contrôler la densification pendant le frittage, l’utilisation d’une technique de mise en forme par coulage en moule poreux a été expérimentée et des densités après frittage proches de la densité théorique ont pu être obtenues grâce à une mise en ordre optimisée des particules dans les composés crus. Le développement du frittage micro-ondes à ce type de matériau a par ailleurs permis d’obtenir des microstructures très fines (taille de grains inferieure à 500 nm). Un dispositif thermoélectrique (surface de 35 × 40 mm², 56 jambes) de formulations Ca3Co4O9 et In1. 994Sn0. 006O3 a été également réalisé. Celui-ci délivre une puissance de 480 mW pour un gradient de température de 550 K. Ces différentes études ouvrent des perspectives intéressantes dans l’élaboration de composés et de dispositifs thermoélectriques à base d’éléments oxydes présentant des performances accruesThis work is focused on the relationships between manufacturing process, micro/nano structure and thermoelectric properties of electron doped In2-xGexO3 ceramics. For that purpose, the processing of nanopowders by soft chemistry (citrate gel process), ceramic forming process (Slip-casting) and fast sintering technique (microwave sintering) have been investigated. Compared to conventional synthesis process, the development of the citrate gel process allows to prepare homogeneous microstructures with improved thermoelectric properties. The figure of merit ZT of In2-xGexO3 compounds reaches values higher than 0. 3 at 1000 K. In order to increase the densification during sintering, the slip casting shaping process has been studied. Sintered compounds prepared by this technique exhibit densities closed to the theoretical value thanks to an optimized arrangement of particles in the green bulks. Otherwise, the development of microwave sintering enables the preparation of fine microstructures (grain size lower than 500 nm). Moreover, the conception of a thermoelectric device prepared with Ca3Co4O9 and Sn doped In2O3 compounds was also carried out. Output power of about 480 mW has been reached for a 56 legs module with a temperature difference of 550 K. The different results obtained during this PhD study appear to be interesting for the development of oxide compounds and oxide based thermoelectric devices with improved thermoelectric performances
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Bonny, Sarah. "Mise au point de méthodes extractives (micro-ondes, liquides ioniques) et séparatives (CPC, résines adsorbantes. . . ) pour l'obtention de composés lichéniques." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S071.
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Ce travail présenté traite de la mise au point de méthodes récentes pour faciliter l’extraction et la purification des métabolites secondaires de lichens. Tout d’abord un procédé d’extraction assistée par micro-ondes (EAM) a été mis au point en système ouvert ou fermé pour l’extraction de l’acide norstictique (AN) de Pertusaria pseudocorallina. Les paramètres d’extraction tels que le temps, la puissance d’irradiation, le volume et le type de solvant ont été optimisés à l’aide du plan d’expérience Taguchi. Les résultats montrent un gain de temps, de solvants et une extraction sélective. Puis les liquides ioniques ont été appliqués à P. Pseudocorallina seuls ou combinés à l’EAM en système fermé. Certains sels d’imidazolium montrent une sélectivité d’extraction. Nous avons aussi réalisé la purification de l’AN et l’acide connorstictique, deux depsidones isolées de P. Pseudocorallina, par CPC, CLMP et résines adsorbantes. Enfin une autre approche de séparation a été envisagée. Elle a débuté par la synthèse de pinces moléculaires qui serviront à élaborer une stratégie de piégeage de composés d’un mélange par formation de complexes de transfert de charges par π-stackingThe presented work deals with the development of recent methods to improve the extraction and the purification of secondary metabolites of lichens. First of all a rapid microwave-assisted extraction (MAE) procedure was performed with open or closed-vessel for the extraction of the norstictic acid (NA) of Pertusaria pseudocorallina. The parameters of extraction such as the time, the power of irradiation, the volume and the type of solvent were optimized using Taguchi L9 orthogonal design. The MAE allows saving of time and solvents and a selective extraction of compounds. Ionic liquids were applied to P. Pseudocorallina combined or not with the MAE in closed system. Some of the imidazolium salts show a certain selectivity of extraction. We also carried out the purification of the NA and the connorstictic acid, two depsidones isolated from P. Pseudocorallina by the use of the FCPC, the MPLC and adsorbent resins. Finally another approach of separation was envisaged. It consisted of the synthesis of molecular tweezers which will be used to develop a new strategy of trapping of compound presents in a mixture by formation of charge-transfer complexes by π-stacking interactions
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Richard, Mélissa. "Recyclage assisté des métaux stratégiques de batteries lithium-ion par chauffage micro-ondes." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS466.
Full textAbstract:
Avec la demande croissante en véhicules électriques, la demande en cobalt, constituant important des batteries li-ion ne cesse d’augmenter. Le cobalt est considéré comme une ressource critique et le recyclage des batteries constituent une mine secondaire qu’il est indispensable d’exploiter. Le but de ce projet de thèse et ANR, est de développer un nouveau procédé de recyclage des métaux critiques des batteries au lithium ions. Ce procédé d’hydrométallurgie en flux assisté par chauffage micro-ondes réalise simultanément les étapes de lixiviation et d’’extraction du cobalt, ce qui devrait le rendre moins coûteux en énergie, plus rapide, et utilisant des volumes de réactifs moindres et donc réduisant la production de déchets chimiques. L’apport du chauffage micro-ondes est de consommer moins d’énergie, grâce à sa capacité de chauffer sélectivement la phase aqueuse, siège de la dissolution, du matériau d’électrode. En effet, le procédé est réalisé en millifluidique sous forme d’un écoulement diphasique, avec alternance de gouttes aqueuses (pour la dissolution) et organiques (pour l’extraction des ions dissouts). La dimension millimétrique est un compromis entre une faible section qui assure un fort ratio surface/volume favorisant les transferts de matières aux interfaces et une dimension suffisante pour traiter plusieurs grammes de matériaux par heure. La thèse répond à 4 objectifs : 1) L'étude de la cinétique de dissolution des matériaux de cathodes a été réalisé pour optimiser des conditions opératoires afin de dissoudre un maximum de matériau en un minimum de temps et répondre à un premier objectif : une heure pour une dissolution totale en condition millifluidique. 2) La transposition des études effectuées dans un réacteur batch agité à une échelle plus petite dans un réacteur tubulaire de faible diamètre afin de dissoudre et extraire simultanément le cobalt du matériau des batteries. 3) L’étude de la sensibilité aux micro-ondes des fluides complexes non référencé impliqué dans la dissolution et l’extraction. Utiliser les mesures expérimentales pour mettre en place des modèles numériques grâce au logiciel COMSOL permettant de comprendre les transferts de chaleurs dans le système. 4) L’étude de la possibilité d’effets non thermiques du chauffage micro-ondes justifiant les différences d’efficacité de dissolution selon les modes de chauffage. Pour cela un montage a été réalisé permettant de décorréler la puissance micro-onde imposée et la température de dissolutionWith the tremendous increase of electric vehicles market, the demand for cobalt, an important component of Li-ion batteries, is exploding. Cobalt is the considered as a critical resource and battery recycling, as a secondary mine, must be exploited. The present work proposes an innovative process for critical metals from lithium ion batteries recycling through hydrometallurgy. The usual batch process is transferred to a flow setup with assisted by microwave heating that enables simultaneous leaching and extraction the cobalt. This allows reduced energy and chemicals consumptions in continuous system . In a segmented water-kerosen flow, the selective heating the aqueous phase under microwave irradiation accelerate the dissolution of the electrode material. The presence of the water – kerosen interface allows extraction of cobalt simultaneously to its dissolution, thus increasing the LiCoO2 global dissolution rate. 1) The study of the kinetics leaching of the cathode materials was studied in order to optimize the operating conditions to leach a maximum of material in a minimum of time and to answer a first objective: one hour for a total dissolution in millifluidic condition. 2) The transposition of the studies in a stirred batch reactor to a smaller scale in a small diameter tubular reactor in order to simultaneously leach and extract the cobalt from the battery material. 3) The study of the microwave sensitivity of the complex fluids involved in the lixiviation and extraction. Use the experimental measurements to set up numerical models with the COMSOL software to understand the heat transfers in the system. 4) The study of the possibility of non-thermal effects of microwave heating justifying the differences in the leaching efficiency according to the heating modes. For this purpose, a set-up has been realized allowing to decorrelate the imposed microwave power and the dissolution temperature
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Jin, Li. "Etude de l'homogénéité du chauffage des matériaux absorbants dans les applicateurs microondes : cas particulier de la fusion des verres." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10031.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de dissipation d'énergie et de l'homogénéité du chauffage des matériaux absorbants dans les applicateurs microondes de type guide rectangulaire. La méthode élémentaire de calcul de la puissance moyenne totale dissipée dans un matériau absorbant situé dans un guide ne s'applique qu'aux matériaux à faible pertes. On développe un modèle de calcul pour les applicateurs contenant les matériaux ayant les absorptions et/ou à des épaisseurs plus importantes, en prenant en compte : impédance caractéristique complexe du guide dûe aux fortes pertes ; deux impédances parallèles caractérisant les discontinuités aux extrémités d'un matériau, ce qui permet de déterminer l'atténuation, la longueur d'onde guidé et la puissance moyenne totale dissipée dans les matériaux absorbants. Les applicateurs construits sur la base de guide crantés permettent de réduire la longueur d'onde guidé. Ils sont étudiés pour améliorer l'homogénéité du traitement dans le matériau. Les règles de calcul sur lesquelles le constructeur peut s'appuyer pour définir le projet d'un applicateur définitif sont fourniesThe thesis deals mainly with the energy dissipation and the heating uniformity of the lossy materials in the microwave applicators. The application of the elementary method to calculate the total average power dissipated in the lossy material is limited only to the case of the lowloss materials to treat. We extend the model of the applicator to the case of the high-loss materials with or no significant thickness, taking account of: complex caracteristic impedance of the guide due to the loss of the material ; two parallel impedances caracterizing the discontinuity at the edges of the material. This model allows to determine the attenuation, the wavelength, and the total average power dissipated in the lossy material. The applicator based on the corrugated waveguides reducing the wavelength is utilised in order to obtain a more uniform treatement of the material. Three types of the corrugated waveguides are studied and the calculatig rules are given, with which the constructor can design un applicator
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Salmoria, Gean Vitor. "Application des micro-ondes à la chimie fine et aux transformations des matériaux céramiques, polymères et bois : mesure des propriétés électromagnétiques pour l'optimisation et le contrôle des procédés." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT022H.
Full textAbstract:
Le travail présenté apporte un aperçu général de la technologie micro-ondes et de ses applications en chimie et aux traitements des matériaux. Nous avons voulu participer au développement de cette nouvelle méthode de traitement en reconsidérant les questions d'optimisation et contrôle des procédés au moyen de la mesure des propriétés électromagnétiques Dans cet objectif, nous avons mesuré les propriétés diélectriques des matériaux au cours des procédés : réticulation des résines thermodurcissables, ramollissement des polymères thermoplastiques, gélification du PVC-plastisol et séchage des bois. La méthode des perturbations en cavités résonnantes est utilisée, d'abord en champ faible puis en champ fort afin de mieux comprendre la réponse de ces divers produits traités par les micro-ondes. Par la suite, nous avons étudié la préparation des pigments céramiques à partir de la calcination d'un mélange d'oxydes métalliques par les micro-ondes et par chauffage mixte. La préparation a été rapide, sélective et hétérogène en fonction des propriétés électromagnétiques des oxydes utilisés. Des résultats d'intérêt technologique ont été obtenus concernant la stabilité thermique, et la structure des produits. En fin, des réactions de benzoylation et sulfonylation de composés aromatiques (Friedel-Crafts) ont été conduites en batch comme un étude préliminaire du procédé en continu. La mesure des propriétés diélectriques des espèces chimiques et des solutions impliquées, a apporté une rationalisation sur les réactions en batch et aussi sur les procédés en continu en ce qui concerne l'absorption des micro-ondes et l'optimisation énergétique des procédés. Le procédé en continu a été mis au point pour diverses réactions à l'échelle pilote, ce qui montre de bonnes perspectives pour une démarche à l'échelle industrielle.
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El, Harrous Abderrahim. "Le suivi en temps ŕéel de la transformation d'un matériau sous champ microonde." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT027H.
Full textAbstract:
Ce travail a comme objectif de suivre l'évolution très rapide des propriétés diélectriques et magnétiques d'un produit au cours du chauffage microonde, dans une cavité résonnante, de résoudre et de répondre à quelques problèmes concernant la polymérisation, le chauffage de ferrite et de sédiments, le séchage de produits inorganiques et le suivi de réaction sur des mélanges organiques. Nous avons réalisé et automatisé notre banc de mesure afin de bien contrôler l'évolution des matériaux. De plus, nous avons proposé une nouvelle approche, dont l'originalité est de suivre la transformation des produits sous champ microonde, par la mesure du coefficient de réflexion de la cavité qui est inversement proportionnel à la partie imaginaire de la constante diélectrique et les mesures de la température au cours des procédés. Des hétérogénéités thermiques importantes ont été détectées même dans de petits échantillons, dues à l'existence de points chauds. Nous avons démontré que les effets des points chauds étaient favorablement diminués par une polarisation circulaire des champs.
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Bedhome, Vincent. "Conception et mise au point d'un procédé de chauffage continu assurant la polymérisation et le retrait d'une polyfibre composite." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10026.
Full textAbstract:
La recherche sur les pointes à fabriquer a commencé par une analyse du produit suivie d'une étude bibliographique. Le présent rapport ne relate pas les différents essais menés sur le choix entre câble acrylique et ruban acrylique ou encore le choix de la résine. La conception du procédé de chauffage a nécessité une étude théorique sur les cavités micro-ondes suivie de la construction de deux cavités micro-ondes monomodes dont une n'a pas donné de résultats encourageants (TM 010). La deuxième (TM 014) fonctionne avec un rendement élevé mais ne permet pas la cuisson totale du jonc composite, c'est pourquoi il a fallu imaginer un four tunnel adapté. La dernière partie de la recherche a consisté à concevoir une ligne de fabrication de pointes de marqueur incluant cavité micro-ondes et tunnel de cuisson. Le résultat de ce travail est la mise en place d'une ligne de fabrication de pointes plus simple que celle connue au Japon et amenant des produits finaux aussi performants à des prix nettement inférieurs, c'est-à-dire que la société a réussi à se séparer d'un monopole japonais existant depuis une trentaine d'années.
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Guyon, Audrey. "Frittage ultra-rapide naturel : chauffage par micro-ondes et par induction." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENI087/document.
Full textAbstract:
Les techniques de frittage ultrarapide « naturel » (sans charge) comme le frittage par micro-ondes ou par induction présentent de nombreux avantages. Toutefois, le développement de ces techniques passe par une compréhension et une maitrise des mécanismes mis en jeu. A la fois similaires et complémentaires, ces procédés de chauffage-frittage ont été étudiées par une approche expérimentale afin d’approfondir les connaissances dans le domaine du Frittage Ultrarapide Naturel (FUN). Au cours de cette thèse, l’étude du frittage par micro-ondes de composites céramiques Al2O3-(Y)ZrO2 (3 à 40%vol.) a été menée parallèlement à celle du frittage par induction d’une poudre métallique micronique de nickel. La démarche expérimentale adoptée a consisté à réaliser des expériences de frittage à vitesses de chauffage imposées (de 25 à 1000°C/min) sur ces matériaux modèles et des pièces de petites dimensions, en se référant aux comportements en frittage conventionnel tant au niveau macroscopique qu’au niveau microscopiqueThe techniques of ultrafast pressureless sintering as microwave or induction sintering offer manyadvantages. However, the development of these techniques requires an understanding and a control ofthe mechanisms involved. Both similar and complementary, these processes of heating-sintering havebeen studied by an experimental approach to increase knowledge in the field of Ultrafast PressurelessSintering.In this thesis, the study of microwave sintering of Al2O3-(Y)ZrO2 composites has been conductedin parallel with induction sintering of a submicronic nickel powder. The experimental approach usedconsisted in carrying out sintering experiments at imposed heating rates (from 25 to 1000°C/min) onchosen materials and small parts, referring to conventional sintering behavior at the macroscopic andmicroscopic scale
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Benabdessadok, Mohamed Lamine. "Étude de la distribution de la puissance électromagnétique dans une charge en silicium et son évaluation par une caméra infrarouge." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT087H.
Full textAbstract:
Dans ce travail nous allons etudier le chauffage d'une plaquette de silicium dopee par implantation ionique et essayer d'homogeneiser la repartition de l'energie electromagnetique a la surface de la charge. L'outil de mesure utilise est une camera infrarouge a detecteur pyroelectrique. Les programmes de traitement et d'acquisition du signal video ont egalement fait partie de ce travail. Une etude theorique de l'applicateur utilise a ete realisee par le moyen de la methode des elements finis.
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Epane, Géraldine. "Oxydation des sucres via la technologie des micro-ondes, en vue d’obtenir des acides carboxyliques." Amiens, 2010. http://www.theses.fr/2010AMIE0123.
Full textAbstract:
Ces travaux ont pour finalité, la préparation des acides carboxyliques à partir de la dégradation de ressources glucidiques. Des synthèses assistées par micro-ondes et dans des conditions sans solvants combinées à l’utilisation de supports solides ont été privilégiées dans un souci environnemental et énergétique. Dans un premier temps, la dégradation alcaline de glucides simples tels que le glucose, le fructose, le mannose et le saccharose sur support alumine (Al2O3) a été investiguée. Par la suite, une deuxième voie de synthèse utilisant des oxydants forts également supportés sur alumine a été étudiée. Puis, la dégradation acide du glucose ou du fructose à partir d’un acide jouant le rôle à la fois de support solide et de catalyseur a été réalisée. Dans ces travaux, les plans d’expériences ont été utilisés dans le but de minimiser les essais d’une part, mais également pour étudier les effets des différents paramètres opératoires en vue d’une optimisation des procédésThis work aims, the preparation of carboxylic acids starting from glucidic resources degradation. Microwaves organic syntheses under solventless conditions combined with the use of solid supports were privileged in an environmental and energy concern. Initially, the alkaline degradation of simple carbohydrates such as glucose, fructose, mannose and saccharide on support alumina (Al2O3) was investigated. Thereafter, a second way of synthesizing carboxylic acids using strong oxidants also supported on alumina was studied. Finally, the acid degradation of glucose or fructose starting from an acid with both a catalytic and a solid support properties was carried out. In this work, the experimental designs were often used with an aim of minimizing the experiments on the one hand, but also to study the effects of the various operational parameters for an optimization of the processes
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Lohr, Christophe. "Modélisation et optimisation d'un applicateur cylindrique à ondes progressives fortement dissipatif : rétroaction thermique et analyse en mode propre : cas de l'eau et de l'éthanol." Dijon, 2004. http://www.theses.fr/2004DIJOS030.
Full textAbstract:
L'objectif est l'identification des modes TE, TM, HEM qui apparaissent au sein d'un guide d'ondes cylindrique chargé axialement par un rondin dissipatif constitué d'eau ou d'éthanol. La forte dépendance avec la température des propriétés diélectriques se traduit par des trajectoires thermiques dans le plan complexe a-b sous forme de boucles qui se déplacent et se déforment en provoquant des "couplages" entre les modes. Le couplage électrothermique illustre l'influence de l'évolution des pertes diélectriques en terme de dynamique d'échauffement. En dépit des pertes diélectriques pour l'eau qui décroissent continûment avec la température, un point d'inflexion sur les courbes d'échauffement est observé. Le phénomène de focalisation au sein du rondin diélectrique compense largement la chute de la capacité de l'eau à convertir l'énergie électromagnétique en chaleur à 2. 45 Ghz. Ces emballements thermiques sont interprétés en terme de saut entre deux branches stables (bistabilité)The aim is the identification of the modes TE, TM, HEM which appear within a cylindrical waveguide loaded axially with ethanol or water rod. The strong thermal dependency of the dielectric properties results in thermal trajectories in complex plane a-b which looks like loops. Coupling of modes is induced by distortion of thermal trajectories due to heating. The coupling between thermal and electromagnetic processes illustrates effects of thermal change of dielectric losses upon heating dynamic. In spite of dielectric losses of water which decrease continuously with the temperature, an inflexion point on the heating curves is observed. The electric field focusing effect within the dielectric rod makes up the strong decrease of dielectric losses of water (capacity to convert electromagnetic energy into heat at 2. 45 Ghz). These thermal runaways are interpreted in term of jump between two stable branches (bistability)
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Heuguet, Romain. "Développement des procédés micro-ondes monomodes à 2450 MHz et 915 MHz pour le frittage de céramiques oxydes." Caen, 2014. http://www.theses.fr/2014CAEN2028.
Full textAbstract:
Le travail rapporté dans cette thèse est consacré au développement de nouvelles cavités résonantes pour les dispositifs micro-ondes monomodes, dans le but de traiter des matériaux à hautes températures. Le travail de conception mené a permis de mettre en œuvre un dispositif permettant de réaliser des traitements thermiques à des températures supérieures à 1500°C. Les nouveaux dispositifs micro-ondes monomodes ont ainsi été exploités pour le frittage de différentes céramiques oxydes. L’apport de ce nouvel applicateur a, par exemple, été démontré au travers du frittage de l’oxyde de zinc. L’étude menée a permis d’avancer l’existence probable d’un effet d’origine athermique au cours du frittage de cet oxyde, lié à l’apparition d’une pression électromagnétique. Le procédé de frittage micro-ondes a également été employé dans le cadre d’une étude sur le frittage micro-ondes de l’oxyde de titane rutile. Il a été montré que l’utilisation de ce mode de chauffage permet d’abaisser significativement la température nécessaire à la densification de ce matériau, et, ce faisant, permet une amélioration significative de ses propriétés diélectriques. Enfin, la densification de l’alumine a été réalisée avec succès à l’aide de différentes cellules de frittage constituées d’un suscepteur, et développées spécialement pour ce matériau. La cohérence entre les résultats expérimentaux et les simulations numériques, viennent appuyer l’idée selon laquelle la nature du suscepteur (propriétés diélectriques, géométrie) est un paramètre primordial. Il a été également étudié l’élaboration de pièces de grandes dimensions, d’un diamètre supérieur à 50mm et parfaitement denseA new microwave single mode cavity was developed to study microwave heating at very high temperature, up to 1500°C. The as developed system, working at 2450 MHz was used to sinter different ceramic oxides. First, zinc oxide material was sintered and the study showed that there is probably a non thermal effect provided by microwave. This non thermal effect was attributed to an electromagnetic pressure. Microwave sintering of pure rutile TiO2 was conducted as well without the use of any susceptor. Almost fully dense TiO2 samples were obtained, and results showed that the microwave process allows lowering the sintering temperature by at least 150°C with respect to the conventional process, and therefore improved dielectric properties were done. Finally, a study on the microwave sintering at high temperature has been done, leading to the development of specific assembly with susceptor, allowing the sintering of alumina. Experimental results and numerical simulations lead us to conclude that the nature of the susceptor (its dielectric properties) highly influences the sintering behavior of alumina. It has been also studied the scaling up of the single mode microwave sintering process, to produce sample, having a diameter greater than 50 mm
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Gueye, Mamadou Bamba. "Définition, conception (modélisation) et réalisation d'une antenne compacte en ondes millimétriques (71GHz - 86GHz) pour des liaisons haut débit numérique." Paris 10, 2014. http://www.theses.fr/2014PA100002.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est la conception d’une antenne plane ultra—directive pour la bande 71-86 GHz. L’antenne sera conçue en technologie guide d’ondes (ou métamatériaux, en parallèle dans le laboratoire LEME-OMS) avec l’utilisation de matériaux plastiques << bas coût >>. Les travaux porteront sur la spécification, l’étude, la conception puis la réalisation et le test d’une antenne prototype guide d’onde plane << simple >>. Les travaux de cette thèse s’intègrent dans le cadre du projet ELHaN* et plus particulièrement au sous projet SP4 relative au développement d’une antenne compacte nouvelle génération. Le projet ELHaN (E band Liaison Haut débit Numérique) du pôle de compétitivité SYSTEM@TIC, Région Ile de France (FUI7 / FEDER2) vise à développer des composants et des modules électroniques pour les applications futurs de télécommunication à très haut débit en bande E (60-90 GHz). Ce projet est né d’un besoin de couvrir de nouvelles bandes de fréquences fortement motivé par la saturation du spectre électromagnétique des bandes commerciales actuelles. En effet, il devient crucial d’explorer les fréquences de plus en plus hautes et en particulier celles encore gratuites pour satisfaire la très forte hausse des demandes en liaisons haut débit, notamment pour les télécommunications mobiles et de transferts de données. Le chapitre l présente : 1/ le projet ELHaN, le contexte de l’étude et les partenaires associés, 2/ l’étude bibliographique sur les antennes directives, les technologies en bandes millimétriques, susceptibles de répondre au cahier des charges. Le chapitre Il est scindé en plusieurs grandes parties. 1/ Modélisation et conception des différents éléments unitaires de l’antenne guide d’ondes. 2/ Eléments du cahier des charges, définition des exigences et des contraintes liées à la technologie. 3/ Configuration d’un réseau d’antenne permettant de réduire les lobes secondaires afin de respecter les gabarits imposés par les normes standards ETSI ou FCC. On adopter la configuration dite polarisation << slant 45° >> ou position diamant. Elle permet, en particulier de pallier à l’application des pondérations usuelles de types Taylor ou Tchebychev, permettant de réduire le niveau des lobes secondaires. 4/ Choix du système d’alimentation associé à l’antenne et de l’architecture du répartiteur mis en œuvre pour la distribution de l’énergie. Nous présentons les difficultés rencontrés lors de l’utilisation des guides d’ondes standards et les choix de solutions innovantes permettant de s’y affranchir. Un modèle de guide d’onde << ridgé >> a été adopté permettant << du même coup >> de réduire les dimensions des guides standards tout en gardant leurs performances. Le troisième et dernier chapitre est l'occasion de valider le concept de l’antenne réseau proposé. Il traite la réalisation et les mesures effectuées sur les différents éléments de base de l’antenne. Pour cela, nous avons présentés d’abord une étude sur la sensibilité des dimensions (côtes) et l’impact engendré sur les résultats. Nous avons procédés ensuite à une recherche de technologies permettant de réaliser les modules de base de l’antenne. Cette étude indique les processus qui répondent au mieux à la réalisation du produit en masse production ou en prototypage. Un prototype d’antenne plane guide d’ondes 80 GHz a été réalisé et testé. De même tous les éléments unitaires (cornet unitaire, diviseur de puissance, et un sous réseau de 4 x 4 éléments. ) ont été réalisés. Nous consacrons la dernière partie de ce chapitre aux mesures et aux validations expérimentales des modules et de l’antenne et la comparaison aux résultats de l’én1de numérique. Nous avons ainsi pu valider le concept d’antenne réseau guide d’ondes plate dans la bande de fréquence millimétrique (80 GHz). Nous avons terminé ce mémoire par les conclusions et les perspectivesThe objective of this thesis is the design of an ultra-directive planar antenna for 71-86 GHz band. The antenna is designed in waveguide technology (or metamaterials, in parallel with the LEME-OMS laboratory) using low cost plastic materials. Work will focus on the specification, analysis, design and implementation and testing of a prototype planar antenna waveguide. The work of this thesis fit into the framework of the project ELI-IAN * and more particularly in SP4 sub-project on the development of a new generation compact antenna. *The project ELHAN (E band Digital High Speed Link) belong to the competitiveness cluster SYSTEM@TIC of the Ile de France region (FUI7 / FEDER2) aims to develop electronic components and modules for future telecommunication applications at very high speed E band (60-90 GHz). This project was born from a need to cover new bands, strongly motivated by the saturation of the electromagnetic spectrum of current commercial bands. Indeed, it is crucial to explore the higher frequency in particular those still free to meet the surge demands broadband connections, including mobile communications and data transfers. The first chapter introduces: 1/ The ELI-IAN project, the context of the study and associate partners. 2/ The literature review for directional antennas, millimeter band technologies capable to meet the specifications. Chapter II is divided into several parts. 1/ Modeling and design of the various individual elements of the antenna waveguide. 2 / Elements specifications, definition of requirements and constraints related to technology. 3 / configuring an antenna array to reduce the side lobes to meet the templates required by the FCC or ETSI standards. We’ll adopt a configuration called polarization "slant 45°” or diamond position. It allows, in particular palliate the application of Taylor or Tchebychev weighting, reducing the side lobes level. 4 / Selecting feeding network associated with the antenna and the splitter architecture implemented for the distribution of energy. We present the problems encountered in using standards waveguides and the choice of innovative solutions to overcome them. A model of <> waveguide was adopted for <> to reduce the size of standard guides while maintaining their performance. The third and final chapter is an opportunity to validate the proposed concept of the array antenna. It discusses the implementation and measurements on the basic components of the antenna. A prototype of waveguide planar antenna in 80 GHz has been realized and tested. Similarly, all the individual elements (horn element, power divider, and sub-array 4 x 4 elements. . . ) has been made. We spend the last part of this chapter for the measurements and the experimental validations for all the antenna modules and comparing the results of the numerical study. We were able to validate the array planar antenna waveguide in the millimeter frequency band (80 GHz). We finished this memoir by the conclusions and perspectives
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Peillex-Tran, Anh Van. "Contribution à l'étude des interactions micro-ondes-matière condensée : application à quelques exemples de la chimie organique." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10235.
Full textAbstract:
Le chauffage micro-onde s'accompagne souvent d'une diminution considerable des durees de reaction et d'une amelioration de la purete des produits. Ce sont ces avantages qui entrainent une utilisation de plus en plus large de ce systeme de chauffage. Cependant, plusieurs parametres tels que la nature du materiau soumis au rayonnement ou le mode de propagation des ondes peuvent remettre en question la superiorite des micro-ondes sur le chauffage thermique. Les travaux presentes dans ce memoire consistent en l'etude du comportement de la matiere condensee soumise aux micro-ondes ou a un chauffage thermique traditionnel et se divisent en deux parties. La premiere partie aborde la polymerisation du systeme dgeba/3dcm via differentes methodes d'estimation du changement de structure de la resine. La seconde partie presente l'etude de diverses reactions organiques (esterification, sulfonation, reactions de diels-alder, synthese de l'hmf) toujours sous les deux modes de chauffage. L'influence de la cavite resonnante utilisee, de la puissance incidente et des gradients de temperature au sein du milieu reactionnel est egalement etudiee. Les resultats obtenus permettent de conclure, en premier lieu, a une repartition plus homogene de l'energie vehiculee par les micro-ondes a l'interieur des echantillons. Nous avons observe d'autre part une amelioration significative de la cinetique de certaines reactions, un meilleur rendement et une bonne purete des produits lors de l'activation sous micro-ondes moyennant une configuration precise du protocole operatoire
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Chatron-Michaud, Pascal. "Synthèse de banques de catalyseurs pour la polymérisation d’oléfines." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S196.
Full textAbstract:
Le premier chapitre s’inscrit dans le développement de ligands originaux couplés à des métaux pour l’application en polymérisation homogène d’éthylène. Les synthèses et le criblage homogène en parallèle d’une banque de 2-iminobenzimidazoles a permis d’étudier l’influence de différents paramètres au niveau des ligands et des facteurs externes à ces catalyseurs. Dans un deuxième temps, la modification d’une famille post-métallocène a été étudiée. Un noyau pyridine a été introduit sur des bis-imines de type Brookhart. Ce noyau pyridine est une source potentielle de N-alkylation au sein du catalyseur, i. E. Une source de changement des propriétés de coordination du catalyseur. L’influence de cette modification sur les ligands a été traitée par des études RMN, IRTF et de polymérisation. Dans un troisième temps, une méthode de synthèse et de criblage hétérogène a été mise au point et testée sur une banque de métallocènes non pontésThe first chapter deals with the design of a new ligands library for the ethylene polymerization. A high throughput synthesis and screening approach is developed during this chapter to test a library of 2-iminobenzimidazole complexed on various late transition metals. This makes possible to draw conclusion on this type of ligands as well as for general polymerization important factors (temperature, pressure…) The second and the third chapters deal with the modification of bis-imine ligands by introducing a pyridyle group. This pyridyle group makes the ligands potentially N-alkylable, which changes the ligands and catalysts behaviours. The influence of the N-alkylation on those catalysts has been studied through NMR, FTIR and polymerization experiments. The last chapter is to make a method for the synthesis and the heterogeneous screening of unbridged métallocènes. The method has been applied on 36 catalysts
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Hanna-Wakim, Lara. "Effet d'un chauffage micro-ondes et conventionnel sur la thermorésistance d'une Salmonelle traitée dans un produit à basse activité d'eau : conséquences sur la qulité du produit." Paris, AgroParisTech, 2008. http://pastel.paristech.org/5601/01/2008AGPT0047.pdf.
Full textAbstract:
Nous avons exploré dans la présente étude l’incidence des cinétiques de chauffage traditionnel (bain-marie) et micro-ondes sur la thermorésistance d’une souche de Salmonella enterica arizonae traitée dans un produit à faible activité d’eau (aw = 0,51), la crème de sésame achetée sur le marché libanais. Une solution de chlorure de sodium ayant une activité d’eau plus élevée (aw = 0,99), a été également contaminée artificiellement par la même souche bactérienne et traitée selon les 2 modes de traitement. En plus de ces traitements au bain-marie et aux micro-ondes, des expériences, pour une même rampe thermique, ont été effectuées dans le but de comparer l’incidence de la cinétique et du mode de chauffage sur la thermorésistance de la souche étudiée traitée dans la crème de sésame. L’influence du traitement micro-ondes sur la qualité de la crème a elle aussi été examinée en vue d’une optimisation du traitement micro-ondes. Pour cela, trois critères ont été étudiés : la viscosité, la couleur et l’indice de peroxydes. Pour les deux traitements, bain-marie et micro-ondes, l’activité de l’eau semble avoir une influence sur la thermorésistance de la bactérie : le temps de réduction décimale (D59) de S. Enterica, dans la solution de chlorure de sodium, est deux fois plus élevé que celui obtenu dans la crème de sésame. D’autre part, la Salmonelle traitée dans la crème de sésame (aw = 0,49), riche en lipides, présente une thermorésistance plus forte que celle traitée dans la solution de NaCl (aw = 0,99). Cet effet protecteur des lipides est connu et a été mis en évidence par plusieurs auteurs qui concluent que celui-ci a pour conséquence d’augmenter la thermorésistance des bactéries. Nous notons aussi que la thermorésistance de cette souche diminue avec le pH. En effet, la crème de sésame a un pH de 5,80 à 20°C, alors que la solution de NaCl a un pH de 6,50 à 20°C : pH et aw contribuent donc conjointement à augmenter la thermorésistance de la souche bactérienne dans la crème de sésame par rapport à la solution de NaCl. Par ailleurs, d’après nos travaux, il semblerait qu’une même rampe thermique réalisée avec deux modes de traitement thermique : bain-marie ou micro-ondes, ne donne pas de résultats équivalents en termes de destruction de S. Enterica. En effet, à niveau de température atteinte égal, le traitement micro-onde donne systématiquement un nombre de réduction décimale supérieure à celle du traitement au bain-marie.
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Dewez, Sandrine. "Utilisation des micro-ondes dans l'ennoblissement textile." Valenciennes, 2008. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/fb9852f2-eb3a-4bc9-b1c6-bcb7f1fe26cc.
Full textAbstract:
L’ennoblissement textile est très consommateur en eau et produits auxiliaires qui conduisent à une forte charge polluante de ses rejets. Ainsi, plusieurs études ont été menées au cours des années 70 et 80 pour introduire la technologie micro-onde (MO) et réduire la pollution, mais peu d’entre elles ont abouti à un développement industriel. Depuis une dizaine d’années maintenant on constate un regain d’intérêt pour la technologie MO. Le but de ces travaux est d’étudier dans un premier temps la faisabilité de l’utilisation d’un procédé mixte chauffage conventionnel / MO pour l’ennoblissement et de mettre au point un pilote de laboratoire. Le dispositif a été conçu et optimisé en s’appuyant sur l’ennoblissement à différentes étapes de différentes matières textiles. Dans un second temps, nous avons essayé de comprendre plus précisément les effets des MO sur la teinture du polyester. L’utilisation des MO pour les traitements d’ennoblissement permet de diminuer les temps et les températures de traitement ainsi que de limiter fortement l’ajout de PAT. Avec les micro-ondes, les cinétiques de teinture et de diffusion du colorant dans la fibre sont accélérées. Les essais montrent que les MO agissent particulièrement sur l’eau et les colorants, la fibre polyester étant peu polaire. Des hypothèses sont formulées pour expliquer les effets. Ainsi les MO compenseraient rapidement le refroidissement provoqué par l’évaporation de l’eau et la sublimation des colorants, permettant d’augmenter ainsi les vitesses de teintures. On constate une diminution de l’énergie d’activation de la diffusion du colorant dans la fibre : Des effets spécifiques des micro-ondes seraient également mis en jeuThe textile ennoblement is very consumer out of water and auxiliaries which lead to a strong polluting load of its rejections. Thus, several studies were undertaken during the Seventies and Eighties to introduce microwave (MW) technology and to reduce pollution, but little of them led to an industrial development. Since ten years now one notes in particular a renewed interest for the MW technology in the field of chemistry. The goal of this work is initially to study the feasibility of the use of a mixed process conventional heating/MW for the textile ennoblement and to develop a laboratory pilot. The device was designed and optimized while being based on the ennoblement with various stages of various textile materials. In the second time, we tried more precisely to understand the effects of the MW on the dyeing of polyester. The use of the MW for the textile treatments makes it possible to decrease the temperatures and the duration of the treatments and also to strongly limit the addition of textile auxiliaries. With the microwaves, the kinetics of dyeing and diffusion of the dye in fibre are accelerated. The tests show that the MW act particularly on water and dyes, the polyester fiber being not very polar. Assumptions are made to explain the effects. Thus the MW would quickly compensate for the cooling caused by the evaporation of water and the sublimation of the dyes, making it possible to increase speeds of dyeing. One notes a reduction in the energy of activation of the diffusion of the dye in fibre: Specific effects of the MW would be also concerned
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Jacotin, Arnaud. "Contribution au développement de méthodes thermiques en vue de la détection d'objets enfouis." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2003. http://www.theses.fr/2003ESAE0017.
Full textAbstract:
Dans toutes les zones de conflits, passés ou présents, des mines sont enfouies. Cela cause des dommages humains très importants, pendant des décennies après la fin des hostilités. En 1997, les accords d’Ottawa, interdisant la production, le stockage, la vente et l'utilisation des mines, ont marqué la prise de conscience politique du problème. Des actions sont également menées dans le domaine de la recherche et du développement de nouvelles techniques de détection et de déminage. En accord avec les activités de l'ONERA, ce travail se propose de mettre en œuvre aussi bien numériquement qu'expérimentalement, des méthodes thermiques en vue de la détection d’objets enfouis. Ainsi, l'influence d’un chauffage par un rayonnement électromagnétique sur la signature thermique d’objets enfouis sera étudiée en laboratoire. Cela implique le couplage numérique entre un modèle de diffusion thermique et un modèle de propagation électromagnétique en vue de comprendre les effets d’un rayonnement pénétrant dans le sol. Ensuite, un chauffage surfacique sera effectué grâce à des lampes infrarouges dans les mêmes conditions expérimentales. Enfin, l'influence du climat sur la signature thermique d’un objet enfoui sera caractérisée grâce à une expérience de thermographie infrarouge passive menée en extérieur. La simulation numérique des conditions extérieures a nécessité le couplage d’un modèle de climat avec un modèle thermique de sol. L'identification des propriétés physiques du sol et de celles des objets par méthode inverse a montré que la caractérisation d’objets par une méthode thermique non intrusive est fortement influencée par les conditions environnementales.
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Lippiatt, Nicholas Richard. "Études sur la texture du béton pour le développement d’un processus de recyclage du béton en utilisant un chauffage par micro-ondes." Thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://www.theses.fr/2014INPT0021/document.
Full textAbstract:
L’objet de cette thèse porte sur le développement de technologies efficaces pour le recyclage du béton. Le béton est le plus utilisé des matériaux conçus par l’homme, et par voie de conséquence, sa fabrication consomme plus de ressources naturelles que n’importe quelle autre industrie. Le béton est responsable de 7% des émissions anthropiques de CO2, la moitie provenant de la décarbonatation du calcaire. Compte-tenu des quantités de matières utilisées et de déchets produits, le recyclage du béton est un enjeu environnemental majeur, et une priorité grandissante. Le principal défi au développement et à la mise en oeuvre d’un procède de recyclage du béton concerne la difficulté à séparer ses constituants, les graviers et la pâte de ciment. Le chauffage microonde est un candidat idéal pour parvenir à ce résultat, de par sa capacité à chauffer sélectivement les différentes phases d’un matériau multiphasique, induisant ainsi des fractures aux interfaces entre phases et conduisant à leur libération. Les effets du chauffage microonde sur le béton ont donc été étudies dans cette thèse avec l’objectif de conclure quant au bien-fondé de développer un procède de recyclage qui intègre les microondes. Les effets ont été mesures par des analyses classiques d’échelle macroscopique qui ont mises en évidence une corrélation significative entre le chauffage, l’augmentation de porosité et la diminution des propriétés mécaniques du béton. Pour mieux comprendre les changements mesures à une échelle macroscopique, une technique d’analyse locale d’images de la texture du béton, base sur la microscopie électronique, a été développée. L’analyse locale des changes induits par le chauffage du béton a révélé la présence d’une porosité de fractures, qui a permis d’expliquer les changements observes des propriétés du béton les plus pertinentes vis-à-vis du recyclage. L’analyse de la texture du béton soumis au chauffage par microondes a mis en évidence la formation de deux réseaux de fractures dans la pâte de ciment, dont le développement est dicte par les conditions du chauffage microonde. Les propriétés texturales de ces réseaux de fractures ont été corrélées directement aux variations des propriétés macroscopiques du béton, ainsi qu’à la libération des agrégats. L’analyse texturale a montré que la croissance de la fracture à l’interface entre les agrégats et la pâte de ciment survient durant les premiers instants du chauffage, et que la libération des agrégats dans le béton, appelée libération texturale, est significativement plus grande que la libération mesurée après fracture du béton par impact. Cette observation a démontré l’importance de choisir un mode de fragmentation capable de tirer parti de la fracture sélective des interfaces agrégat-ciment. De plus, le travail réalise a établi qu’il existe des relations de causalité entre les variations de la porosité de fractures présente dans le béton et les propriétés du béton les plus significatives pour son recyclage, revelant ainsi la possibilite de concevoir un procede de valorisation des dechets de béton en manipulant la texture du béton. En etablissant que le chauffage microonde permet de modifier la porosite de fractures du béton, ce travail conclut que le chauffage du béton par microondes est une technologie prometteuse pour concevoir un procede de recyclage du béton. Au-dela du seul objectif du recyclage du béton, la demonstration de l’existence de relations de causalite entre les proprietes de texture du béton et les criteres de performance associes a sa fragmentation ouvre des perspectives nouvelles pour analyser et concevoir des procedes de broyage des mineraisThis thesis is concerned with the development of efficient concrete recycling technology. Concrete is the most used manufactured material on the planet and as a consequence uses more natural resources than any other industry and is responsible for 7% of the world’s carbon dioxide production, 50% of that originating from the decarbonisation of limestone. Given the magnitude of materials used and the waste produced the recycling of concrete would be a major environmental boon and should be made a priority. The main obstacle to the development and implementation of a concrete recycling process is the necessity of separating concrete components, aggregate and cement paste before recycling. Microwave heating stands as an ideal candidate due to its capacity to selectively heat different phases in a multiphase material, thus producing phase boundary fracture and increasing the liberation of the component phases. The effects of microwave heating on concrete samples were investigated with the intent of concluding on the possibility of deriving a microwave-based recycling process for concrete. The effects were measured using standard macroscopic techniques and found a strong correlation between heating, increased porosity and decreased mechanical strength for concrete. In order to better understand the changes measured at the macroscopic scale, a dedicated image analysis technique was developed using electron microscopy to investigate local microscopic changes in concrete texture. Local investigation of the changes of heat treated concrete identified the presence of fracture porosity, which has significant explanatory power for observed changes in concrete properties most relevant to recycling. Textural analysis of concrete subjected to microwave heating showed the growth of two different networks of fractures throughout the cement paste matrix, whose development is associated with the microwave settings. These textural fracture properties correspond directly to the observed changes in mechanical properties as well as the observed liberation of aggregate particles. Textural analysis shows that phase boundary fracture growth occurs rapidly in the early stages of microwave treatment and that the absolute value of textural liberation is significantly higher than that of physical liberation. This highlights the importance of choosing an appropriate comminution method to make efficient use of phase boundary fracture. Moreover, the work established causal relationships between variations in fracture porosity and changes in properties of concrete most relevant to recycling, revealing the possibility of designing a concrete waste beneficiation process through manipulating concrete texture. Since microwave heating was found to be able to manipulate the form taken by the fracture porosity, this work concludes that microwave heating of concrete is a promising technology for designing a concrete recycling scheme. Moreover, through demonstration of causal links between textural properties and processing performance criteria, this work opens the possibility of an alternative approach for analysing and designing comminution process for minerals
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Silve, Jean-Marc. "Étude de la fusion et de la vitrification de déchets nucléaires par micro-ondes." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10361.
Full textAbstract:
Le travail présenté concerne le procédé de traitement des déchets émetteurs Alpha à vie longue, développé par le Service de Confinement des Déchets du CEA, consistant à incinérer ces déchets et à en vitrifier les cendres par micro-ondes. L'étude présente tout d'abord les matériaux à caractériser (cendres d'incinération, verres) suivis de mesures de leur permittivité électrique. Une description du four de fusion DEMO (DEnsification par Micro-Ondes) précède sa caractérisation électromagnétique. Le chauffage du verre en fusion par micro-ondes, de type inductif; est alors mis en évidence dans cette partie. La modélisation du transfert de puissance au verre en fusion est ensuite présentée. Elle s'appuie sur une sectorisation du four en fonction de l'affaiblissement propre à chacune des trois zones. Le modèle permet d'obtenir une formule générale de la puissance dissipée dans le verre en fusion fonction de l'atténuation et de la position du piston de court-circuit. La quatrième partie relate les essais de coulée de différents verres, s'appuyant sur les améliorations technologiques apportées au four et découlant de la modélisation. Une corrélation entre la modélisation et les résultats des essais est proposée. Une caractérisation sommaire du matériau obtenu permet de vérifier que ses qualités sont acceptables au regard notamment de la lixiviation.
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Grossin, David. "Développement du procédé de chauffage micro-ondes en vue de l’élaboration de céramiques à propriétés électriques particulières." Caen, 2006. https://theses.hal.science/tel-00147635/.
Full textAbstract:
Ce travail a été consacré au développement du procédé de chauffage micro-ondes en vue de l’élaboration de céramiques à propriétés électriques particulières. L’objectif, est de valoriser ce procédé de chauffage à travers l’élaboration de céramiques fonctionnelles. Le manuscrit présente des travaux pouvant être découpe en deux parties. Une première partie aborde l’élaboration par chauffage micro-ondes d’oxydes réfractaires dans une cavité résonante rectangulaire TE102. La synthèse par chauffage micro-ondes direct de la phase La0. 8Sr0. 2MnO3 (LSMO) envisagée initialement n’est pas satisfaisante, un chauffage indirect est alors mis en place. Ce nouveau procédé a permis de synthétiser et de fritter avec succès en mode statique et en continu de longs barreaux de LSMO sans altérer les propriétés remarquables du matériau à magnétorésistance colossale. L’utilisation de ce procédé pour fritter également un matériau isolant BaZrO3 a conduit à une réussite. Une seconde partie est consacrée à la texturation de YBa2Cu3O par procédé micro-ondes de fusion de zone. L’objectif est d’améliorer les propriétés supraconductrices en contrôlant l’orientation cristallographique. Ainsi deux procédés ont été développés. Le premier qui consiste à substituer partiellement l’Yttrium par du Calcium a permis une réelle optimisation de l’orientation et ouvre de nouvelles perspectives. Le second combine la fusion de zone avec la croissance assistée par germe. Les échantillons élaborés par cette méthode possèdent des propriétés supraconductrices satisfaisantes. Ils ont été caractérisés par des méthodes d’analyses de texture comme : l’EBSD, DRX, neutronThis work is devoted to the development of microwave heating process with the view of elaborating ceramics with particular electric properties. The aim is to valorize this heating process through the synthesis of functional ceramics. The manuscript presents interesting results which can be separated in two parts. Firstly, we studied the microwaves heating of refractory oxides in a resonant rectangular cavity TE102. Initially the synthesis by direct microwave heating of La0. 8Sr0. 2MnO3 (LSMO) was selected but the obtained results were not satisfying and the direct heating was modified by an indirect one. This new process allowed the successful synthesis and sintering of long LSMO bars in both static and continuous mode without deteriorating the high colossal magneto-resistance properties of this material. This process was also employed with success for the insulator BaZrO3 sintering. Secondly, we studied the texturation of YBa2Cu3O prepared by the microwaves floating zone process. The objective was to improve the superconducting properties by controlling the crystallographic orientation. For that, two processes were developed. The first method consisted to substitute partially the calcium in the yttrium site, which allowed an effective optimization of the orientation and opened new perspectives for improving the processing and properties of superconducting materials. The second method combines the floating zone with the top seeding method. Samples obtained by this method showed satisfactory superconducting properties. The texture was analysed and studied by EBSD, XRD, and neutron diffraction