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Dissertations / Theses on the topic 'Matériaux en titane et composites'
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Barbier, Eric. "Elaboration et caractérisation de céramiques composites carbonitrure de titane-zircone." Lyon, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAL0069.
Full textAbstract:
L'aptitude au frittage sous charge et les propriétés mécaniques ont été étudiées dans le binaire carbonitrure de titane-zircone, à l'aide de la méthodologie de la recherche expérimentale. Un plan d'expériences a permis de décrire, expliquer et modéliser sous forme de fonctions polynomiales l'évolution de ces propriétés, en n'élaborant et caractérisant qu'un nombre limité de compositions, dans un diagramme ternaire : zircone, carbure et nitrure de titane. L'aptitude au frittage sous pression du composite est améliorée par l'ajout de zircone. Les propriétés mécaniques sont étroitement liées au taux de transformation de la zircone. Nous avons également remarqué que la zircone pouvait être stabilisée par 1'azote pour les températures de frittage les plus élevées. Pour une composition présentant de bonnes caractéristiques mécaniques, afin d'améliorer encore ces dernières, nous avons optimisé la surface spécifique de la zircone, la teneur en stabilisant et les paramètres du frittage. Nous avons ensuite étudié la résistance aux chocs thermiques. Enfin nous avons mis en évidence que la résistivité électrique des composites suivait en général le modèle de LANDAUER<br>Hot pressing sinterability and mechanical properties of the titanium carbonitride-zirconia binary system have been studied using the methodology of research. An. Optimal design has allowed to describe, explatn and modelize with polynomial functions the properties evolution by elaboration and characterization of a few number of compositions in a ternary diagram: zirconia, carbide and nitride of titanium. Hot-pressing sinterability increases with zirconia content. Mechanical properties are linked ta the transformation of zirconia. Zirconia is stabilized by nitrogen for the highest stntering temperatues. For a composition showing good mechanical properties, the specific area of zirconia, the stabilizer content and the hot-pressing parameters have been optimized ta improve these properties. Thermal shock resistance has been also studied. Finally it has been found that the electrical resistivity of composites follows the LANDAUER model
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El, Aoud Bouthaina. "Etude et optimisation de l'usinage par faisceau laser des alliages de titane et des matériaux composites intermétalliques à base de titane." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC048.
Full textAbstract:
La technologie laser est couramment utilisée dans les industries aéronautiques depuis les années 1980. La découpe au laser, comme étant un procédé d’enlèvement de matière, offre plus d’avantages que les procédés conventionnels de la découpe. Parmi les apports du laser, l’absence de contact mécanique avec le matériau à usiner, une limitation de contamination des matériaux et une production élevée due à une haute vitesse de coupe. Les alliages de titane et les composites intermétalliques à base de titane jouent un rôle important dans le domaine de la science et de l’ingénierie ainsi ils permettent de satisfaire les activités de fabrication avancée dans les industries aéronautiques. L’amélioration de ce procédé de fabrication est souhaitable pour augmenter les performances techniques et accentuer l’intérêt économique. Les travaux réalisés ont porté sur l’étude et l’analyse des effets des paramètres de l’usinage par faisceau laser sur l’intégrité de la surface en termes de qualité et morphologie de la surface usinée de plusieurs matériaux, tels que, le titane pur, les alliages de titaneTi-6Al-4V et Ti6242 et le composite intermétallique à base de titane afin d’optimiser les conditions de découpage par laser.La sélection des paramètres de coupe dans le processus d’usinage laser tels que la puissance du laser, la vitesse de coupe, la pression du gaz d’assistance est importante pour assurer l’exactitude de l’usinage et l’amélioration de la microstructure, la rugosité, la zone affectée thermiquement, la largeur de la saignée, la micro dureté et le taux d’enlèvement de matière, résultant des sollicitations mécaniques et thermiques subies durant les différentes étapes de production.Cette étude se base sur une approche empirique faisant intervenir la méthodologie des plans d’expériences (ANOVA, Taguchi), la technique de la logique floue et les méthodes de décision multicritères (FTOPSIS, GRA) pour définir d’une façon rationnelle les essais expérimentaux visant à optimiser les conditions de découpe au laser dans le but de maximiser la production en assurant une meilleure qualité de fabrication<br>Laser technology has been widely used in the aeronautics industry since the 1980s. Laser cutting, as a material removal process, offers more advantages than conventional cutting processes. Among the contributions of the laser, the absence of mechanical contact with the material, a limitation of contamination of the materials and a high production due to a high cutting speed. Titanium alloys and titanium-based intermetallic composites have an important role in the field of science and engineering, making it possible to satisfy advanced manufacturing activities in the aerospace industries. Improvement of this manufacturing process is desirable to increase technical performance and economic interest. The present framework focused on study and analysis of the effects of laser beam machining parameters on the surface integrity in terms of quality and morphology of several materials, such as pure titanium, titanium alloysTi-6Al-4V and Ti6242 and the titanium-based intermetallic composite to optimize laser cutting conditions.Selection of cutting parameters in the laser machining process such as laser power, cutting speed, assist gas pressure is important to ensure machining accuracy and microstructure , roughness, heat affected zone, kerf width, microhardness and rate of removal of material improvement, resulting from the mechanical and thermal stresses undergone during the different stages of production.This study is based on an empirical approach involving the experimental design methodology (ANOVA, Taguchi), the fuzzy logic technique and the multicriteria decision methods (FTOPSIS, GRA) aiming at optimizing laser cutting conditions in order to maximize production by ensuring better manufacturing quality
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Mereib, Diaa. "Fabrication et caractérisation des matériaux composites lamellaires à matrice Ti et TA6V." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0025/document.
Full textAbstract:
Apprenant de la nature, les architectures spécifiques de certains organismes vivants sont devenues l'une des idées dominantes dans le développement de nouvelles générations de matériaux synthétiques. Dans cette optique, la structure lamellaire de la nacre peut servir de modèle pour la fabrication de nouveaux matériaux composites à matrices métalliques. Un nouveau procédé de métallurgie des poudres, appelée métallurgie des poudres « plaquettes » (FPM), a ainsi été développée pour fabriquer des matériaux composites à matrice métallique à structure lamellaire.L’objectif de ce travail de thèse est l'utilisation du procédé FPM (en utilisant le broyage mécanique (BM) et le frittage SPS), pour la fabrication de matériaux architecturés lamellaires et bioinspirés de structure nacre. Nous avons montré la possibilité de fabriquer, à partir de poudre plaquettes, des matériaux lamellaires anisotropes monolithiques à base de titane et d’alliages de titane ainsi que des matériaux composites Ti/C. Nous avons également montré les avantages de l'architecture multicouches sur l'amélioration des propriétés mécaniques (dureté) du Ti et de TA6V avec une anisotropie de la dureté entre les sections transversale et longitudinale. L’augmentation de la dureté de ces matériaux lamellaires, par rapport aux matériaux non-lamellaire, est liée principalement à l'épaisseur des "plaquettes" qui est contrôlée par le temps de BM, ainsi que par l’effet de la microstructure affinée et de l’écrouissage du matériau lamellaire.Nous avons également montré la possibilité de fabriquer des matériaux composites lamellaires in-situ Ti/TiC par BM (en présence d'acide stéarique) et frittage SPS, avec la possibilité de contrôler la teneur en TiC en jouant sur les conditions de BM (temps BM et taux d’acide stéarique). Ce matériau composite permet une amélioration de la dureté et du module de Young attribuée à la phase de TiC formée<br>Learning from nature, biological design has become one of the prevailing ideas in developing new generations of synthetic materials. In the strengthening and toughening exploration of composite materials, nacre lamellar structure may serves as a model system of tremendous interest. A novel powder metallurgy (PM) strategy, called flake PM, was developed to fabricate bulk metal matrix composite materials with laminated structure.The aims of this thesis is the use of flakes PM (using ball milling and SPS sintering), for the fabrication of biomimetic titanium and titanium alloys nacre’s laminated structures and of titanium/carbon composite materials. This process showed the possibility of the fabrication of laminar material with anisotropic microstructure. We proved the advantages of the layer’s architecture on the improvement of Ti and TA6V mechanical properties (hardness) with hardness anisotropy between the cross section and the longitudinal one. The hardness of this material is related to the thickness of the "flakes" which is controlled by the time of BM. This strengthening was also attributed to the flake thickness, the refined microstructure and the hardening of the lamellar material.We showed also the possibility of fabrication of in-situ Ti/TiC laminated composite materials using BM (in the presence of stearic acid) and SPS sintering, with the possibility of the control of TiC content by controlling the BM conditions (BM time and stearic acid amount). This composite material exhibit improvement of the hardness and Young’s modulus, attributed to the TiC phase formed
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El, Bouami Souhail. "Contribution à l'optimisation du perçage des multi-matériaux CFRP/Al2198 et CFRP/Ti6Al4V." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2017. http://www.theses.fr/2017AMIE0040.
Full textAbstract:
La fabrication de structures hybrides associant pièces métalliques et composites vise à combiner résistance aux sollicitations multiples des pièces de structure et poids global limité, notamment dans l'industrie aéronautique. Les différences importantes de comportement mécanique qui existent entre les deux types de matériaux doivent être prises en considération lors de la mise en place d'une opération de perçage d'une structure hybride. L'objectif de cette thèse est de développer, en se basant sur l'expérimentation, des outils et une stratégie de perçage associée, pour les structures hybrides CFRP/Al2198 et CFRP/Ti6Al4V. Une étude de l'impact de la morphologie de l'outil et de la stratégie d'usinage a révélé un lien entre la morphologie du foret utilisée et les conditions de coupe d'une part, et la qualité du trou percé et les efforts de coupe d'autre part. Les outils proposés dans un premier temps ont combiné différentes morphologies existantes (hélicoïdal à deux lèvres, pointes extrêmes et étagé). Dans un deuxième temps, un outil répondant aux exigences a été développé et associé à une nouvelle stratégie d'usinage comprenant trois phases (ébauche, ½ finition et finition). Enfin, le délaminage en sortie de trou restant une préoccupation majeure lors du perçage des composites carbone à matrice polymère, un modèle analytique permettant le calcul de la force critique avant délaminage a été proposé. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre d'un projet Industrilab financé par la Région Hauts de France et piloté par STELIA-AEROSPACE<br>The manufacturing of hybrid structures composite and metal parts aims to combine resistance to multiple stresses and to limit overall weight, particularly in the aviation industry. The significant differences in mechanical behavior that exist between the two types of materials must be taken into account in drilling operations of a hybrid structure. The objective of this thesis is to develop, based on the experimentation, tools and an associated drilling strategy for the CFRP/Al2198 and CFRP/Ti6Al4V hybrid structures. A study of the impact of the morphology of the tool and the machining strategy revealed a link between the morphology of the drill used and the cutting conditions, on the one hand, and the quality of the hole drilled and the thrust force, on the other hand. The tools proposed, at the first step, combine different existing morphologies (twist, square and step drill). In a second step, a tool meeting the requirements was developed and associated with a new machining strategy comprising three phases (roughing, ½ finishing and finishing). Finally, delamination at the exit of the hole remains a major concern when drilling carbon composites, an analytical model allowing the calculation of the critical force before delamination has been proposed. This work is part of Industrilab project financed by the Hauts de France Region and led by STELIA
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Magny, Christophe. "Étude et modélisation de l'élaboration de matériaux composites à matrice base titane par la voie feuillard/fibre/feuillard." ENSMP, 1996. http://www.theses.fr/1996ENMP0675.
Full textAbstract:
Les matériaux composites à matrice métallique présentent des propriétés mécaniques élevées et prometteuses, en particulier les matrices base titane renforcées par des fibres longues pour les industries aéronautique et spatiale. Divers procédés d’élaboration de tels matériaux ont été développés ; la voie feuillard/fibre/feuillard semble offrir un bon rapport qualité/coût. L'objectif de cette étude est l'optimisation de ce procédé au travers, d'une part, de l’étude de l’écoulement de la matrice autour des fibres, et d'autre part, de la prédiction de l’état de densification du matériau à l'aide des simulations plasticine et numérique. La première partie a ainsi consisté à établir une méthodologie permettant d’accéder à la rhéologie des feuillards dans les conditions d’élaboration du matériau composite. Cette méthodologie a été mise au point et validée pour les alliages de titane ta6v et b21s. L'influence de l'histoire thermomécanique particulière des feuillards, et donc de leur microstructure propre, a été mise en évidence. Afin de modéliser le procédé, deux versions du code forge2 ont été développées pour intégrer les conditions géométriques et mécaniques de ce dernier. La première, viscoplastique, met en évidence l'influence des frottements et de la rhéologie sur les temps de compaction de matériaux particuliers (fibres parfaitement alignées ou en quinconce). La seconde version, élasto-viscoplastique, s'appuyant sur une distribution statistique des renforts, permet la simulation du procédé industriel. On a ainsi pu démontrer l'importance de la prise en compte des mouvements des fibres, ainsi que l’indépendance du temps de compaction vis-a-vis du nombre de plis du matériau composite. Les résultats des simulations sont en bon accord avec des essais industriels de consolidation
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El, Bouami Souhail. "Contribution à l'optimisation du perçage des multi-matériaux CFRP/Al2198 et CFRP/Ti6Al4V." Thesis, Amiens, 2017. http://www.theses.fr/2017AMIE0040/document.
Full textAbstract:
La fabrication de structures hybrides associant pièces métalliques et composites vise à combiner résistance aux sollicitations multiples des pièces de structure et poids global limité, notamment dans l'industrie aéronautique. Les différences importantes de comportement mécanique qui existent entre les deux types de matériaux doivent être prises en considération lors de la mise en place d'une opération de perçage d'une structure hybride. L'objectif de cette thèse est de développer, en se basant sur l'expérimentation, des outils et une stratégie de perçage associée, pour les structures hybrides CFRP/Al2198 et CFRP/Ti6Al4V. Une étude de l'impact de la morphologie de l'outil et de la stratégie d'usinage a révélé un lien entre la morphologie du foret utilisée et les conditions de coupe d'une part, et la qualité du trou percé et les efforts de coupe d'autre part. Les outils proposés dans un premier temps ont combiné différentes morphologies existantes (hélicoïdal à deux lèvres, pointes extrêmes et étagé). Dans un deuxième temps, un outil répondant aux exigences a été développé et associé à une nouvelle stratégie d'usinage comprenant trois phases (ébauche, ½ finition et finition). Enfin, le délaminage en sortie de trou restant une préoccupation majeure lors du perçage des composites carbone à matrice polymère, un modèle analytique permettant le calcul de la force critique avant délaminage a été proposé. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre d'un projet Industrilab financé par la Région Hauts de France et piloté par STELIA-AEROSPACE<br>The manufacturing of hybrid structures composite and metal parts aims to combine resistance to multiple stresses and to limit overall weight, particularly in the aviation industry. The significant differences in mechanical behavior that exist between the two types of materials must be taken into account in drilling operations of a hybrid structure. The objective of this thesis is to develop, based on the experimentation, tools and an associated drilling strategy for the CFRP/Al2198 and CFRP/Ti6Al4V hybrid structures. A study of the impact of the morphology of the tool and the machining strategy revealed a link between the morphology of the drill used and the cutting conditions, on the one hand, and the quality of the hole drilled and the thrust force, on the other hand. The tools proposed, at the first step, combine different existing morphologies (twist, square and step drill). In a second step, a tool meeting the requirements was developed and associated with a new machining strategy comprising three phases (roughing, ½ finishing and finishing). Finally, delamination at the exit of the hole remains a major concern when drilling carbon composites, an analytical model allowing the calculation of the critical force before delamination has been proposed. This work is part of Industrilab project financed by the Hauts de France Region and led by STELIA
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Ezeddini, Sonia. "Optimisation de l'usinage par le procédé d'électroérosion à fil des alliages de titane et des matériaux composites à base de titane appliqués à l'aéronautique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC105.
Full textAbstract:
L’usinage par électroérosion est un procédé d’enlèvement de matière par fusion, vaporisation et érosion, réservé aux matériaux conducteurs et semi-conducteurs.Il peut être utilisé pour usiner les métaux et alliages, les aciers trempés, les alliages céramiques, les carbures métalliques, certaines céramiques et même des matériaux plus durs tels que le diamant polycristallin. La pièce ainsi chauffée voit ses caractéristiques mécaniques chuter et modifier, ce qui augmente son usinabilité. Les travaux réalisés ont porté sur l'influence de l'usinage par électroérosion à fil sur; l'intégrité de surface, l'usinabilité, la productivité et la précision de procédé, de plusieurs matériaux, tels que, le titane pur, l'alliage de titane Ti-6Al-4V, le composite intermétallique à base Ti-Al, le composite Ti17 et le composite Ti6242.En usinage par électro-érosion à fil, et plus précisément en finition, le procédé est caractérisé par un débit de matière, une largeur de kerf, un durcissement superficiel, une zone affectée thermiquement et un état de surface variant en fonction de plusieurs paramètres tels que, le courant de décharge, le temps d’impulsion, la tension d’amorçage, la vitesse de coupe, la pression d'injection de lubrifiant et la tension de fil.Toutefois, il s’agit d’une étude d’optimisation et de modélisation empirique des conditions de coupe des matériaux composites à base métallique et des alliages de titane, afin de maitriser et d'améliorer l'intégrité de surface usinée, d'augmenter la productivité et de perfectionner la précision du procédé. Par la suite, atteindre les exigences de la qualité et de la sûreté de fonctionnement des pièces aéronautiques.Dans cette étude, on a utilisé des méthodes de type Plan d'expériences, méthode de Taguchi et la Méthodologie des surfaces de réponses pour le calage et le contrôle des paramètres de l’usinage par électroérosion à fil, et ses conditions opératoires<br>EDM machining is a process for the removal of material by melting, spraying and erosion, which is reserved for conductive and semiconductor materials.It can be used for machining metals and alloys, hardened steels, ceramic alloys, metal carbides, some ceramics and even harder materials such as polycrystalline diamond. The heated part has its mechanical characteristics drop, which increases its machinability. The work carried out focused on the influence of WEDM machining on surface integrity, machinability, productivity and process precision, of several materials: pure titanium, Ti6Al4V alloy, composite intermetallicTi-Al based, Ti17 composite and Ti6242 composite.In ripping, and more precisely in finishing, the process is characterized by a flow of material,kerf width, surface hardening, heat affected zone and surface condition varying with discharge current, pulse time and voltage, cutting speed, lubricant injection pressure and wire tension.In fact, the machining conditions of metal-based composite materials and titanium alloys have been modeled and optimized to improve machined surface integrity, increase productivity, and improve process accuracy. Subsequently, meet the quality and safety requirements of aeronautical parts.Methods such as Experimental Design, Taguchi and Surface of Response were used for calibration and process control parameters and operating conditions
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Li, Xiaolei. "Revêtements à base de titane de substrats plans d'oxydes céramiques (silice, alumine et mullite) : interaction revêtement-matrice métallique (Al, Ti)." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10129.
Full textAbstract:
Des revetements a base de titane de substrats plans (silice, alumine et mullite) sont realises par un procede cvrd, de 600 et 800c, durant 1 a 170 heures. D'apres les analyses de xrd, epma et xps, quels que soient le substrat et les conditions de traitement, les revetements sont constitues de deux couches la couche interne est une phase intermetallique bien identifiee dans le cas de la silice et de l'alumine, comme etant respectivement constituee de ti#5si#3 et de ti#3al ayant dissout quelques % d'oxygene et la couche externe, constituee d'un oxyde de titane attribuable a tio quand l'epaisseur est inferieure a 2 um, et a tio#x riche en titane dans le cas contraire. Cet oxyde de titane correspond notamment a la phase ti(o) pour le substrat de silice. L'etude des aspects thermodynamiques de l'interaction de ti-sio#2 et ti-al#2o#3 est effectuee soit experimentalement a partir des melanges de poudres traitees entre 700 et 1300c, soit theoriquement par calcul de minimisation de l'enthalpie libre sur les systemes ti-si-o et ti-al-o entre 700 et 1300c. Nous en concluons que le systeme revetement-substrat est en equilibre metastable dans le cas de la silice mais hors equilibre dans le cas de l'alumine. D'autre part, la morphologie des revetements est mise en evidence par microscope optique, sem et les images x. Sur la base des resultats precedents, une interpretation des mecanismes de croissance de revetement est proposee. Les energies d'activation e#a et les facteurs de frequence k#0 sont calculees pour les trois types de substrats. Enfin, le comportement chimique des substrats d'oxyde ceramiques revetus vis-a-vis de la matrice d'aluminium ou de titane, apres l'incorporation par un procede de squeeze-casting ou par frittage a froid, sont caracterises a l'aide de l'epma
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Bardet, Matthieu. "Elaboration de matériaux composites à matric Titane et à nano-renforts TiC et TiB par différents procédés de métallurgie des poudres : frittage par hydruration/dehydruration et déformation plastique sévère (Equal Channel Angular Pressing (ECAP))." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0026/document.
Full textAbstract:
Les composites à matrice Titane avec des renforts nanométriques présente des améliorations intéressantes quant aux propriétés mécaniques, sans affecter la ductilitédu matériau. Ce travail de thèse se concentre sur l’élaboration et la caractérisation dematériaux composites de Titane obtenus par deux différents procédés de métallurgie despoudres : La densification par déformation plastique sévère utilisant l’ECAP (Equal ChannelAngular Pressing) et les procédés de frittage par hydrogénation/déshydrogénation (HDH).L’ECAP est un procédé de densification rapide utilisant la déformation plastique desmatériaux, se faisant à relativement basse température. Les procédés HDH utilisent ladéshydrogénation du titane comme un levier sur les mécanismes de frittage. Les différentsnano-renforts utilisés dans ces travaux sont les particules sphériques de TiC et les aiguillesde TiB. Cette étude montre l’influence de la nature et de la forme des renforts, ainsi que duprocédé de métallurgie des poudres utilisé, sur les propriétés et la microstructure final desmatériaux denses<br>Titanium based composites using nano-sized reinforcements are goodcandidates for the improvement in mechanical properties without affecting ductility. Thisstudy is dedicated to fabrication and characterisation of Ti-based composites using twodifferent powder metallurgy processes: Densification using severe plastic deformation viaEqual Channel Angular Pressing (ECAP) and Hydrogenation/Dehydrogenation (HDH)sintering processes (pressureless sintering and hot pressing).ECAP is a fast process basedon a severe plastic deformation of material at relatively low temperature. HDH processes usethe dehydrogenation of Ti as a leverage of the sintering. The different nanosizedreinforcements used in this study are the TiC spherical particles and the whisker shaped TiB.This study shows the influence of either the reinforcement nature and type, and the powdermetallurgy processes used, on the final microstructure and properties of the dense materials
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Kinadjian, Natacha. "Chimie intégrative dédiée aux morphosynthèses de matériaux composites multi-échelles et études de leurs applications en photoluminescence, photocatalyse et photovoltaïque." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0049/document.
Full textAbstract:
La mise en forme de matériaux fonctionnels et leur texturation contrôlée à toutes les échelles sont des conditions sine qua non pour l’amélioration des systèmes existants. Ce projet de thèse consiste en la création de structures solides complexes en utilisant des méthodes interdisciplinaires telles que la chimie sol-gel et la physique des fluides complexes. Ainsi, il est possible d’obtenir des fibres ou des films de dioxyde de Titane poreux présentant des pores de différentes tailles organisés hiérarchiquement. Cette organisation texturale optimise le transport de matière (gaz / liquides) pour des applications telles que la dépollution d’air (photocatalyse) ou les cellules solaires à colorant. Par ailleurs, nous avons contrôlé l’alignement de nano-bâtonnets d’oxyde de Zinc au sein d’une fibre macroscopique générant ainsi des propriétés collectives d’émission de lumière (photoluminescence)anisotrope, spécificité d’utilité pour l’électronique à permutation. Enfin, nous avons synthétisé des nano objets anisotropiques et des nano-lamelles de polypyrrole afin de générer des films minces lisses avec des propriétés électriques permettant leur utilisation comme électrode ou électrolyte solide dans des cellules solaires à colorant<br>The shaping of functional materials and the control of their texture at all length scales are sine qua non conditions for the improvement of current systems. This PhD project consists in creating complex solid architectures using interdisciplinary methods such as sol-gel chemistry or complex fluids physics. Therefore, it is possible to synthesize Titanium Dioxide macroscopic fibers orfilms which possess a hierarchical porosity. This organization allows the optimization of the matter transport (liquid/gaz) for air depollution application (photocatalysis) or dye-sensitizedsolar cells. In another project, we were able to control the alignment of zinc oxide nanorods within a macroscopic fiber. This alignment provides to the fiber an anisotropic photoluminescence behavior which can be useful for switching devices application. Finally, we synthesized anisotropic particles and nano-sheets of polypyrrole (conducting polymer) in order to obtain smooth thin films presenting interesting electrical properties. The objective was to use them as electrolyte and/or electrode in dye-sensitized solar cells
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Della, Martina Fabrice. "Elaboration, stabilité physico-chimique et comportement mécanique de matériaux composites à base d'aluminures de titane renforcés par des filaments de carbure de silicium." Bordeaux 1, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR10590.
Full text
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Even, Christophe. "Conception, élaboration et caractérisation d'un matériau composite à matrice de titane renforcée par des fibres continues de carbone." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003634.
Full textAbstract:
Des matériaux composites à matrice de titane renforcée par des fibres continues de carbone ont été élaborés par un procédé basé sur la métallurgie des poudres et dont certaines facettes sont proches de techniques utilisées pour les céramiques et pour les matériaux composites à matrice polymère. La mise en oeuvre de ce procédé a été confrontée à diverses difficultés que des études partielles ont permis de surmonter : la préparation de poudres de titane particulièrement fines, le couplage entre ces poudres et les mèches de fibres de carbone, le déliantage, la consolidation et la densification de la matrice de titane sous pression et à haute température. Bien que la faisabilité du procédé ait été démontrée, l'utilisation de poudres de titane insuffisamment fines ne permet pas d'incorporer des fractions volumiques de fibres de plus d'une dizaine de pour-cent, ce qui limite considérablement l'effet de renforcement évalué par des essais de traction. En revanche, l'incorporation dans les mèches de poudres d'hydrure de titane ne dépassant pas quelques microns a permis d'atteindre des fractions volumiques de plus de 30%.
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Ropars, Ludovic. "Composites à matrice titane et renforts TiB élaborés par métallurgie des poudres : cinétique de transformations des phases, formation des microstructures et propriétés mécaniques." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0327/document.
Full textAbstract:
Les travaux réalisés dans cette thèse visent d’une part, à comprendre les évolutions structurales et microstructurales d’un composite à matrice titane et à renforts TiB au cours des différentes étapes d’élaboration par métallurgie des poudres et des traitements thermiques associés, et d’autre part, à établir des relations entre microstructures et propriétés mécaniques pour ce matériau. Les cinétiques de transformations des phases de la matrice et du renfort ont été caractérisées par DRX haute énergie in situ, au cours des différents traitements du cycle de fabrication. Des analyses de la microstructure par MEB, MEB EBSD et MET (EDX et EELS) complètent l’analyse par DRX. Il a été montré que les cinétiques de transformation de la matrice des composites sont fortement affectées (décalage d’environ 300°C vers les hautes températures de la température de transus ß) par le procédé de fabrication. Ce décalage a été associé à un enrichissement en éléments interstitiels dû au broyage mécanique des poudres et aux interstitiels présents dans les renforts TiB2 introduits pour former le TiB. L’étude in situ a aussi précisé la séquence de transformation du diborure de titane en borure TiB–B27 via la formation de la phase métastable TiB-Bf. Les analyses par MEB et MET ont permis d’atteindre et de discuter des évolutions morphologiques et spatiales des phases (matrice et borures) au cours des différents traitements, et de caractériser la composition chimique des borures. Une séquence de transformation du renfort est proposée. Enfin, des matériaux composites ont été élaborés et soumis à divers traitements thermomécaniques. Le lien entre les propriétés mécaniques statiques et les évolutions morphologiques des borures et de la matrice, comme de la texture des phases, a été abordé. Des traitements ont été proposés pour atteindre des propriétés optimales<br>The work done in this PhD thesis aims at the understanding of, on the one hand, the structural and microstructural evolutions of a TiB reinforced titanium matrix composite during the various steps and treatments of the powder metallurgy route used to produce it, and, on the other hand, the link between the microstructures and the mechanical properties for this material. The phase transformation kinetics, in the matrix and in the reinforcement, were characterised using in situ high energy XRD, during these treatments. Microstructural analysis, using SEM, SEM-EBSD and TEM (EDX and EELS) complete the XRD analysis. The matrix phase transformation kinetics were shown to be highly impacted by the processing route (a 300°C shift toward the high temperatures is found for the ß transus temperature). This shift has been linked with an increase in interstitial elements, coming from the powder mechanical alloying and from the interstitials in the TiB2 powder used to produce the TiB. The in situ study also helped in clarifying the transformation sequence of the TiB2 into TiB-27, via the formation of the metastable phase TiB-Bf. SEM and TEM analysis allowed to get access to and discuss the morphological and spatial evolutions of the phases (matrix and borides) during the various treatments and to characterise the chemical composition of the borides. A transformation sequence has been proposed. Finally, in a last part, composite materials were elaborated and submitted to defined heat treatments. The link between the static mechanical properties and the morphological and texture evolutions in the matrix and in the borides, was discussed. Some treatments were proposed to reach optimum mechanical properties
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Huber, Christophe. "Synthèse et caractérisation de nouveaux matériaux ferroélectriques accordables pour applications hyperfréquences." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00203599.
Full textAbstract:
Les matériaux ferroélectriques non-linéaires à faibles pertes diélectriques présentent une permittivité ajustable sous champ électrique qui les destine à des applications de composants agiles hyperfréquences pour la microélectronique et les télécommunications (condensateurs et résonateurs accordables, déphaseurs, ...). Les performances requises - pertes diélectriques faibles, permittivité modérée, accordabilité maximale, stabilité thermique jusqu'aux hyperfréquences - imposent d'améliorer le matériau de base Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST). Les céramiques élaborées à partir de BST et d'une phase à faibles pertes non-ferroélectrique telle MgO, MgTiO3, mais aussi les compositions inédites avec SnO2 et BaSnO3, sont caractérisées par des analyses physico-chimiques et électriques. Afin de réduire de manière significative les pertes diélectriques, de nouveaux composites à architecture contrôlée (coeur/écorce notamment BST@SiO2) sont développés par des procédés innovants de synthèse en chimie douce. Les essais de faisabilité et leurs propriétés électriques inédites ouvrent la voie à de nombreuses possibilités de maîtrise de l'agencement des phases dans les matériaux composites ferroélectriques.
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Ezziani, Youness. "Caractérisatiοn ultrasοnοre haute résοlutiοn d’un film adhésif dans un assemblage aérοnautique". Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMLH14.
Full textAbstract:
Cette thèse s'intéresse à la caractérisation des propriétés d'un film adhésif dans un assemblage aéronautique tricouche de type Titane-Adhésif-Composite, représentatif de l’aube de fan du moteur LEAP. L'objectif principal est de déterminer avec précision l'épaisseur du film adhésif, ses propriétés mécaniques, ainsi que la qualité d’adhésion qu’il assure entre le titane et le composite, en utilisant des méthodes ultrasonores non destructives à haute fréquence, et donc à haute résolution. Cependant, cette détermination fine de l'épaisseur du joint adhésif et de ses propriétés mécaniques, des indicateurs clés de la qualité de l'adhésion, reste un verrou technologique non encore résolu dans l'industrie aéronautique en raison du contraste d'impédance très marqué dans ce type de structure : fort entre le titane et l’adhésif, et faible entre l’adhésif et le composite. L’enjeu de cette thèse est donc de relever le défi de la détection de l’écho de fond à l’interface Adhésif-Composite à haute fréquence. Ce défi est d'autant plus difficile que les hautes fréquences s'accompagnent d'une atténuation importante. Il est donc essentiel de trouver un compromis optimal entre une fréquence suffisamment élevée pour adapter la longueur d'onde à l'épaisseur de l'adhésif, mais pas trop élevée pour détecter les échos de fond, notamment l’écho de fond à l’interface Adhésif-Composite, avec une amplitude suffisamment exploitable. Dans un premier temps, une étude qualitative a été menée sur six échantillons tricouches (TA6V-Epoxy-Composite, fournis par Safran) à l’aide du microscope acoustique à balayage (SAM) PVA TEPLA 301, permettant la mesure précise de l’épaisseur du film adhésif époxy et l’évaluation de la qualité d’adhésion, en analysant l’écho de fond du film d’époxy, et en examinant la quantité d’énergie transmise à la couche composite en exploitant l’imagerie X-scan. Différents niveaux d'adhésion ont été identifiés : fort, moyen et faible. Par la suite, une étude quantitative a été réalisée à l’aide d’un modèle aux interphases, résolu par la méthode des séries de Debye, qui a permis de quantifier les niveaux d’adhésion de ces échantillons : un fort niveau d’adhésion pour l’échantillon 2 avec des coefficients d’adhésion (α = 1 et β = 1), un faible niveau d’adhésion pour l’échantillon 1 avec (α = 1 et β = 10⁻³), et un niveau d’adhésion moyen pour les échantillons 3, 4, 5 et 6 avec α = 1 et des valeurs de β intermédiaires<br>This thesis focuses on the characterization of the properties of an adhesive film in a three-layer aeronautical assembly of the Titanium-Adhesive-Composite type, representative of the fan blade in the LEAP engine. The main objective is to accurately determine the thickness of the adhesive film, its mechanical properties, and the quality of adhesion it provides between the titanium and the composite, using high-frequency, and therefore high-resolution, non-destructive ultrasonic methods. However, this precise determination of the thickness of the bonded joint and its mechanical properties, which are key indicators of the quality of the bond, remains an unresolved technological challenge in the aeronautical industry due to the significant impedance contrast in this type of structure : high between the titanium and the adhesive, and low between the adhesive and the composite. Therefore, the challenge of this thesis is to address the detection of the background echo at the Adhesive-Composite interface at high frequency. This challenge is further complicated by the significant attenuation associated with high frequencies. It is essential to find an optimal compromise between a frequency high enough to match the wavelength to the thickness of the adhesive, but not too high, in order to detect the background echoes, particularly the background echo at the Adhesive-Composite interface, with a sufficiently exploitable amplitude. Initially, a qualitative study was conducted on six three-layer samples (TA6V-Epoxy-Composite, provided by Safran) using the PVA TEPLA 301 scanning acoustic microscope (SAM), which allows the precise measurement of the epoxy adhesive film's thickness and the assessment of the quality of the adhesion by analyzing the background echo of the epoxy film and examining the amount of energy transmitted to the composite layer using X-scan imaging. Different levels of adhesion were identified : strong, medium, and weak. A quantitative study was then carried out using an interphase model solved by the Debye series method, which allowed for the quantification of the adhesion levels in these samples: a strong adhesion level for sample 2 with adhesion coefficients (α = 1 and β = 1), a weak adhesion level for sample 1 with (α = 1 and β = 10⁻³), and a medium adhesion level for samples 3, 4, 5 and 6 with α = 1 and intermediate β values
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Nenez, Sandrine. "Céramiques diélectriques commandables pour applications micro-ondes : composites à base de titanate de baryum-strontium et d'un oxyde non ferroélectrique." Phd thesis, Dijon, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00357880/en/.
Full textAbstract:
Actuellement, les céramiques diélectriques suscitent de nombreux travaux pour des applications microondes (résonateurs diélectriques accordables ou déphaseurs). Pour cela, elles devront être commandables - modification de la constante diélectrique sous l'action d'un champ électrique – avoir une permittivité modérée (de 30 à 1000) et des tangentes de pertes les plus faibles possibles. Dans ce but, nous avons étudié des céramiques composites à base de Ba0.6Sr0.4TiO3 (BSTO) et d'un oxyde non-ferroélectrique de faible permittivité (MgTiO3 ou MgO). Il s'agissait de corréler la microstructure des céramiques et leurs propriétés diélectriques, notamment la température de Curie et les relaxations diélectriques.<br />Des céramiques à grains nanométriques de BSTO, pour comparaison à des céramiques à grains microniques obtenues par frittage conventionnel, ont été réalisées par pressage à chaud de poudres broyées par attrition. L'hypothèse que ces céramiques amélioreraient les performances des dispositifs microondes s'est avérée inexacte. Une réduction des permittivités est observée mais au détriment de la commandabilité et des pertes. Les céramiques à grains micrométriques de BSTO dopées Mn ont conduit aux meilleures performances. Cependant, les pertes mesurées atteindraient une valeur limite basse lors de l'optimisation du matériau ; il s'agirait de pertes intrinsèques au matériau dues à une relaxation diélectrique de type dipolaire dans la gamme des GHz. Il faudra le vérifier par des mesures en infra-rouge.<br />Les températures de Curie (Tc) chutent drastiquement lors de l'ajout de MgTiO3 ou MgO, montrant une réaction entre les oxydes - observée par DRX seulement pour les céramiques à base de MgTiO3. Une faible interdiffusion abaisse donc largement Tc, et de ce fait la permittivité, et dégrade la commandabilité. Pour pallier ces problèmes, une structure multicouche est testée. Un affinement des dopages des composites pourrait aussi améliorer les performances.
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Gorsse, Stéphane. "De nouvelles approches sur les matériaux composites à matrice de titane." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10556.
Full text
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Maccioni, Pierre. "Influence des matrices résistives sur la stabilité des composites supraconducteurs." Rennes, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAR0001.
Full text
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Debray, Karl. "Amélioration du couplage fibre-matrice au sein de matériaux composites composites à matrice d'alliage de titane." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR1A519.
Full textAbstract:
La fiabilite des materiaux composites a matrice d'alliage de titane renforces par des filaments de carbure de silicium etant tres directement liee a la stabilite de la zone interfaciale fibre/matrice, une approche predictive des mecanismes de rupture de cette zone de couplage entre constituants a ete proposee. Cette approche constitue une aide a la conception des materiaux composites en prenant en compte dans des modeles de fissuration associes a des simulations numeriques, des etats de contraintes residuelles d'origine thermomecanique et physico-chimique. La validite de cette approche dependant de la credibilite des caracteristiques thermoelastiques utilisees pour les phases en presence, des procedures experimentales permettant la caracterisation de depots de faible epaisseur sur substrats plans ou filamentaires ont ete mises au point
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Debray, Karl. "Amélioration du couplage fibre-matrice au sein de matériaux composites composites à matrice d'alliage de titane." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10695.
Full textAbstract:
La fiabilite des materiaux composites a matrice d'alliage de titane renforces par des filaments de carbure de silicium etant tres directement liee a la stabilite de la zone interfaciale fibre/matrice, une approche predictive des mecanismes de rupture de cette zone de couplage entre constituants a ete proposee. Cette approche constitue une aide a la conception des materiaux composites en prenant en compte dans des modeles de fissuration associes a des simulations numeriques, des etats de contraintes residuelles d'origine thermomecanique et physico-chimique. La validite de cette approche dependant de la credibilite des caracteristiques thermoelastiques utilisees pour les phases en presence, des procedures experimentales permettant la caracterisation de depots de faible epaisseur sur substrats plans ou filamentaires ont ete mises au point
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Legrand, Nicolas. "Fatigue de composites à matrice métallique base titane à renfort unidirectionnel de fibres SiC." ENSMP, 1997. http://www.theses.fr/1997ENMP0844.
Full textAbstract:
Ce travail a essayé de comprendre l'origine physique de la rupture en fatigue à haute température des composites à matrice métallique SCS6/TA6V, SM1140+/Ti6242 et SCS6/Ti6242. Le comportement en fatigue du matériau a été étudié selon deux orientations : longitudinale (axe de chargement parallèle à l'axe des fibres) et transversale (axe de sollicitation perpendiculaire à l'axe des fibres). En fatigue longitudinale, effectuée à 450 et 550°C sur le SCS6/TA6V, trois processus majeurs d'endommagement ont été identifiés : le report de charge global de la matrice aux fibres lié à son adoucissement cyclique, la dégradation locale des interfaces au droit des ruptures de fibres et la dégradation des propriétés à rupture du renfort par l'environnement. Les cinétiques d'endommagement de ces différents mécanismes ont pu être évaluées grâce à des observations et à l'émission acoustique. Un modèle micromécanique, prenant en compte le comportement statistique des fibres, a alors permis de confirmer et de quantifier l'influence de ces trois mécanismes d'endommagement sur la rupture en fatigue de composite. Il a ainsi été montré qu'à des niveaux de sollicitation suffisamment élevés (contrainte supérieure à 1000MPa), la dégradation locale des interfaces au droit des ruptures de fibres peut conditionner à elle seule la durée de vie en fatigue du composite. Enfin, en se basant sur les résultats expérimentaux d'émission acoustique, le modèle a permis, au moins semi quantitativement, d'être prédictif en cinétique d'endommagement et en rupture<br>The primary objective of this work is to understand the physical origin of fatigue fracture at high temperature of metal matrix composites SCS6/Ti6-4, SM1140+/Ti6242 and SCS6/Ti6242. The fatigue behaviour of the material is studied in longitudinal (loading parallel to the fiber axis) and transverse (loading perpendicular to the fiber axis) orientations. In longitudinal fatigue, performed at 450 and 550°C on SCS6/Ti6-4 and SM1140+/Ti6242, three major damage mechanisms were identified : the global load transfer from matrix to fibers due to matrix cyclic softening (mechanism n°1), the local interfacial degradation close to broken (mechanim n°2) and the infuence of environment on mechanical fiber properties (mechanism n°3). Damage kinetics of these different mechanisms were identified experimentally using microscopic observations and acoustic emisson technic. A micromechanical modelling, taking into account of the statistical behaviour of fibers has confirmed and quantified influence of these mechanisms on fatigue fracture of the composite : with this model, it was demonstrated that for sufficiently high fatigue loadings (stress up to 1000 MPa), the local interfacial degradation near fiber failures may control fatigue life of the composite. At last, based on experimental acoustic emissions results, this modeling enables to predict both damage kinetics and rupture in fatigue. It is thus an interesting numerical tool to improve and optimize composite fatigue properties. As far as the transverse fatigue is concerned, it was determined in isothermal (at 600°C) and in non isothermal (between 200 and 600°C) conditions. In that orientation, damage mechanisms are due to interfacial debondings and slidings and oxidation of the carbon interface. A simple one dimensionnal "3 bars" model has been formulated (taking into account matrix viscoplasticity). It has demonstrated that cyclic viscoplasticity plays a key role in fatigue fracture along this orientation
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Ben, Daia Mouloud. "Propriétés mécaniques et tribologiques des multicouches nanométriques de type métal/céramique : cas des multicouches titane/nitrure de titane et aluminium/alumine." Evry-Val d'Essonne, 2000. http://www.theses.fr/2000EVRY0023.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de these est d'etudier le comportement mecanique et tribologique des multicouches nanometriques en se basant sur une approche experimentale. Le travail a porte sur plusieurs aspects : synthese des materiaux, caracterisation structurale et morphologique ainsi que la caracterisation mecanique et tribologique. Une revue et une evaluation des modeles de durcissement dans les multicouches est egalement accomplie. Une attention particuliere est dedie au systeme ti/tin. L'utilisation d'une vitesse de depot tres faible permet d'ameliorer la stratification dans ces multicouches. Ainsi, la modulation de la composition est verifiee meme pour la plus faible periode (i. E. 2. 5 nm). La durete depend fortement de la periode consideree. En effet, elle augmente quand la periode diminue tant que la modulation de la composition est maintenue. La durete depend egalement de la largeur de l'interface. Nous avons constate que son effet se traduit par un decalage de la periode critique de durcissement vers les grandes periodes. Les multicouches al/al 2o 3 ont ete deposees avec plusieurs temperatures de substrat. L'utilisation d'une basse temperature a permis d'obtenir une stratification plus prononcee. Ces resultats montrent globalement qu'une bonne stratification est necessaire afin d'obtenir des proprietes mecaniques renforcees. Les resultats experimentaux sont confrontes aux modeles theoriques proposes dans la litterature. Nous avons montre que l'ajustement d'un modele donne un accord raisonnable avec le comportement observe experimentalement. Ce modele combine deux mecanismes de deformation plastique : dans le premier les dislocations a travers les interfaces tandis que dans le deuxieme les dislocations se deplacent a l'interieur des couches. La resistance a l'usure des multicouches ti/tin est bien correlee au comportement observe en durete. Le principal mecanisme d'usure identifie est le phenomene de fatigue.
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Rapaud, Olivier. "Nouvelles interphases pour matériaux composites céramiques : revêtements multicouches nanoséquencés (PyC-TIC)n." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10169.
Full textAbstract:
Des revêtements multicouches nanoséquencés pyrocarbone/TiC ont été réalisés sur fibres Hi Nicalon en tant qu'interphases pour matériaux composites SiC/SiC. La méthode de P RCVD utilisée pour élaborer ces interphases combine la CVD pulsée (P CVD) et la CVD réactive (RCVD). Cette dernière technique implique la consommation de carbone pour le développement de la couche de carbure par des phénomènes de diffusion. L'évolution de la stoechiométrie du carbure à travers la couche a été montrée par microsonde électronique. L'architecture de l'interphase visée est un multicouche de carbure, sans carbone résiduel, où les sous-couches nanométriques de TiC sont faiblement liées. Cette étude, dans un premier temps menée sur microcomposites, a conduit à des comportements mécaniques non fragiles. Des observations par microscopie électronique à balayage ont montré une forte anisotropie structurale des interphases. L'estimation des contraintes de cisaillement a été effectuée par modélisation des boucles d'hystérésis lors de cycles de charge/décharge. L'évolution de ces contraintes est en relation étroite avec l'architecture de l'interphase. La microscopie électronique en transmission a permis de relier les propriétés mécaniques des microcomposites avec la microstructure de l'interphase, mais aussi de mieux comprendre les mécanismes de croissance. Ces résultats ont servi de base à l'infiltration d'interphases au sein de fils SiC pour l'élaboration de minicomposites. Les observations microscopiques ont montré une bonne homogénéité de l'infiltration. Les comportements mécaniques observés sont comparables à ceux rencontrés sur microcomposites. Des essais de vieillissement en température sous charge statique ont également été réalisés.
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Balanger, Benoît. "Caractérisation des propriétés mécaniques de composites renforcés de fibres de lin fonctionnalisées par traitement au dioxyde de titane." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5971.
Full textAbstract:
Bien que les matériaux composites soient déjà très largement utilisés dans de nombreux domaines il n’en demeure pas moins qu’ils présentent toujours des pistes de développement et d’améliorations. Cela vise principalement à accroitre leurs performances et leur légèreté. La recherche sur l’utilisation de fibres naturelles et résines bio-sourcées dans la fabrication de composites s’est intensifiée avec le désir des entreprises de réduire les coûts de production, de recycler leurs produits et d’afficher une image « verte ».Ce projet s’inscrit dans ce cadre puisqu’il a pour but de caractériser l’effet d’un traitement de fibres naturelles sur les performances de matériaux composites. Le traitement réalisé sera le revêtement de fibres de lin par une couche mince de dioxyde de titane. Bien que de nombreux traitements sur les fibres visant à les rendre plus performantes existent déjà ce traitement permet de conserver le caractère biocompatible des fibres naturelles, d’améliorer leur résistance thermique et de diminuer leur capacité d’absorption d’humidité. De plus la nature de la matrice de ces composites sera amenée à varier pour étudier l’influence de ce traitement de surface sur l’adhésion interfaciale fibre/matrice. Le but de ce projet est d’étudier l’effet d’un traitement au dioxyde de titane réalisé par un procédé sol gel sur les performances mécaniques de composites. Cette caractérisation se fera à travers divers tests comme ceux de tension, cisaillement ou encore absorption d’humidité afin d’évaluer sur quels paramètres le traitement à une influence.
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Magnant, Jérôme. "Composites fibreux denses à matrice céramique autocicatrisante élaborés par des procédés hybrides." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14105/document.
Full textAbstract:
L'élaboration de composites à matrice céramique denses et à fibres continues multidirectionnelles par de nouveaux procédés hybrides a été étudiée. Les procédés développés reposent sur le dépôt d'interphases autour des fibres par Infiltration Chimique en phase Vapeur (CVI) puis sur l'introduction de poudres céramiques au sein de préformes fibreuses par infusion de suspensions aqueuses colloïdales concentrées et stables, et enfin sur la consolidation des préformes soit par frittage flash, soit par imprégnation réactive de métaux liquides.La consolidation des composites par frittage flash est très rapide (palier de maintien en température inférieure à 5 minutes) et permet d'obtenir des composites denses. Durant le frittage, la dégradation des fibres de carbone a pu être évitée en adaptant le cycle de pression afin de limiter l'évolution des gaz au sein du système.La densification totale des composites par imprégnation de métaux liquides a été obtenue en contrôlant attentivement les paramètres d'imprégnation afin d'éviter de piéger des espèces gazeuses au sein des préformes fibreuses.Les composites à fibres de carbone consolidés par frittage flash ou par imprégnation réactive de métaux liquide possèdent un comportement mécanique de type élastique endommageable ainsi qu'une contrainte à rupture en flexion voisine de 300 MPa. Ces composites ont montré leur capacité à s'autocicatriser dans des conditions oxydantes. Comparés aux composites à matrice céramiques élaborés par CVI, les composites densifiés par imprégnation de métaux liquide sont eux parfaitement denses et ont un comportement mécanique en traction à température ambiante similaire avec notamment une contrainte à rupture en traction de 220 MPa<br>The fabrication of multidirectional continuous carbon fibers reinforced dense self healing Ceramic Matrix Composites by new short time hybrid processes was studied. The processes developed are based, first, on the deposition of fiber interphase and coating by chemical vapor infiltration, next, on the introduction of ceramic powders into the fibrous preform by Slurry Impregnation and, finally, on the densification of the composite by liquid-phase Spark Plasma Sintering (SPS) or by Reactive Melt Infiltration of silicon (RMI).The homogeneous introduction of the ceramic particles into the multidirectional fiber preforms was realized by slurry impregnation from highly concentrated (> 32 %vol.) and well dispersed aqueous colloid suspensions. The densification of the composites by spark plasma sintering was possible with a short (< 5 minutes) dwelling period in temperature. The chemical degradation of the carbon fibers during the fabrication was prevented by adapting the sintering pressure cycle to inhibit gas evolution inside the system. The composites elaborated are dense. The fully densification of the composites by RMI was realised by carefully controlling the impregnation parameters to avoid to entrap some gaseous species inside the fiber preforms. Our carbon fiber reinforced ceramic matrix composites processed by Spark Plasma Sintering or Reactive Melt Infiltration have a damageable mechanical behaviour with a room temperature bending stress at failure around 300 MPa and have shown their ability to self-healing in oxidizing conditions. Compared to the CMC processed by CVI, the composites processed with a final consolidation step by RMI are fully dense and have a similar room temperature tensile test behaviour with an ultimate tensile stress around 220 MPa
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Montoya, Maxime. "Optimisation du perçage de multi-matériaux CFRP/Titane et/ou Aluminium." Thesis, Paris, ENSAM, 2013. http://www.theses.fr/2013ENAM0019/document.
Full textAbstract:
La thématique de recherche proposée se présente comme une étude préliminaire en vue de minimiser le cout des opérations de perçage de multi-matériaux CFRP/Al et CFRP/Ti. Cette minimisation passe par la compréhension des mécanismes d'usure des outils de coupe ainsi que par la compréhension des phénomènes engendrant les différents défauts pouvant amener à la non-conformité de la pièce. Dans ce sens, des essais de perçages ont été mis en place. Leur instrumentation nous permet d'accéder aux efforts et aux températures générées lors de la coupe.En parallèle de cela, les moyens d'analyse mis en place permettent l'accès à la qualité des trous. L'identification de mécanisme d'usures subis par l'outil est réalisée à l'aide de visualisations au microscope électronique à balayage. L'usure du foret est aussi quantifiée par l'utilisation d'un microscope numérique pouvant mesurer le profil de l'arête de coupe de l'outil.Les champs de température au voisinage de l'interface outil/copeau influent de façon importante sur la durée de vie de l'outil. Difficile d'accès par l'expérimentation, ces champs de température sont toutefois accessibles par la simulation numérique des sollicitations thermiques appliquées à la pièce. Le modèle développé dans ce projet permet, par méthode inverse, de déterminer la température appliqué sur la paroi du trou à partir des mesures expérimentales réalisé à 4mm de celle-ci. Celui-ci à permis de visualiser l'étendu des zones affectées thermiquement et de confirmer les tendances observées expérimentalement<br>The proposed research topic is a preliminary study to minimize costs of drilling operation in multi-materials stacks as CFRP/Al and CFRP/Ti. In order to minimize these costs, it is initially necessary to understand the cutting tools wear mechanisms and the phenomenon leading to the non-conformity of the drilled hole. In this way, drilling tests were carried out. The instrumentation of this tests allow to access to the cutting forces and to the temperature achieved during the cutting process.In association, analyses devices were used to monitored the holes quality. The cutting tools wear mechanisms were observed through scanning electron microscope. The access of the cutting edge profile, by the measures achieved on a numerical microscope, allows quantifying the tool wear.The temperature fields near the tool/chip interface influence significantly the tool life. They are difficult to reach by experimentation, but can be obtained using numerical simulation of the workpiece thermal solicitations. The model developed allow, by inverse method, to reach the hole wall temperature using the temperature reach at 4mm of it. The temperature field was obtained and the tendencies observed experimentally were confirmed by this model
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Texier, Gwénael. "Elaborations et caracterisations micro et nanostructurales d'alliages a base de titane a destination biomedicale." Rennes, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAR0020.
Full textAbstract:
Les travaux effectués concernent de nouveaux alliages à base de titane destinés à un usage biomédical. Nous avons choisi d'élaborer des alliages bêtamétastables pour leurs propriétés mécaniques favorables à ce type d'utilisation. Ces alliages sont composés uniquement des éléments biocompatibles que sont le tantale, le molybdène et le fer. Nous avons d'abord caractérisé les différents domaines d'apparition des phases oméga et alpha dans nos alliages et nous avons comparé ces résultats avec l'alliage LCB fabriqué industriellement par Timet. Nous avons ensuite tenté de mieux connaître les mécanismes de précipitations des phases oméga et alpha nanométriques, ainsi que leurs influences sur des propriétés mécaniques que sont la dureté et le comportement élastique. Enfin, dans une dernière partie, une étude de cytocompatibilité a été réalisée sur nos alliages. L'influence de la composition chimique ainsi que l'influence de la topographie de la surface ont été étudiées par culture de tissus osseux<br>This work deals with new titanium-based alloys for biomedical applications. We have chosen to elaborate beta-metastable type alloys due to their mechanical properties more suitable for a use as biomaterials. These alloys were synthesized by using biocompatible elements like tantalum, molybdenum and iron. The different phase transformations upon heating were characterized and particularly the appearance of nanostructured omega and alpha phases. We compared the results obtained with the LCB Titanium alloy manufactured industrially by Timet. The precipitation mechanisms of the nano-scale phases omega and alpha were carried out and their influences on the final mechanical properties such as hardness and elasticity behavior were investigated. In a last part, a study concerning the cytocompatibility of such new alloys was carried out. The influence of the chemical composition as well as the influence of the topography of surface were studied by bone tissue culture
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Kurdyk, Bernard. "Etude des mécanismes d'adhésion et d'adhérence au niveau du joint titane-polymère." Paris 5, 1995. http://www.theses.fr/1995PA05M097.
Full text
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Coquelle, Eric. "Propriétés élastiques et viscoélastiques de matériaux composites adaptatifs." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009415.
Full textAbstract:
Les élastomères magnétorhéologiques sont des matériaux composites actifs, aux propriétés<br />mécaniques contrôlées par un champ magnétique. Ils sont composés de particules magnétiques,<br />structurées en chaînes unidirectionnelles au sein d'une matrice élastomère silicone. Les essais sous<br />champ ont révélé un fort accroissement des propriétés mécaniques : jusqu'à 35kPa pour un module de<br />62kPa en traction statique, et en dynamique un gain sur E' de 600kPa à ε=1%, qui atteint même<br />21MPa à ε=10-5 ! Dans ce dernier cas, la structuration en chaînes va de pair avec une nette<br />augmentation de l'effet Payne et de la dissipation d'énergie, encore accentuée en présence d'un<br />champ, même modeste (15kA/m). L'hypothèse avancée est un décollement progressif de l'élastomère<br />des charges sous l'effet des fortes contraintes locales, entre deux particules (en quasi-contact). Pour<br />faciliter l'étude, un traitement de surface à base de molécules couplantes, fonctionnelles, a été mis au<br />point. La modélisation a d'abord été effectuée sur un système macroscopique (où tous les paramètres<br />sont contrôlés), et validée par des simulations par éléments finis (FEM). Une méthode de milieu<br />effectif prédit le comportement du composites aux charges greffées (avant décollement), tandis qu'une<br />approche semi-analytique, utilisant un critère de décollement de Griffith, calcule le comportement<br />viscoélastique du composite MR. La complexité de la microstructure et son évolution ont été évaluées,<br />sous champ, par des cycles quasi-statiques (aboutissant à des σ de -40kPa à ε=0) et des mesures de<br />magnétostriction. D'autres propriétés originales peuvent être obtenues : piézorésistivité, bandes<br />périodiques (guides magnétiques).
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Vives, Serge. "Synthèse et caractérisations de matériaux composites zircone/tungstène." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20012.
Full textAbstract:
Les composites ceramique-metal (zircone-tungstene) ont ete prepares par une technique sol-gel, en utilisant un procede a trois etapes. La premiere est la synthese d'un precipite amorphe obtenu par hydrolyse d'une solution contenant les sels metalliques de chaque phase. Nous avons caracterise la surface specifique du precipite, les charges electriques (point isoelectrique) des particules, ainsi que la structure (spectrometrie infrarouge). La seconde etape est la reduction de ce precipite sous un melange gazeux hydrogene-argon qui conduit a la formation de la poudre composite ceramique-metal. Cette reduction a ete etudiee par atg, atd, meb et diffraction des rayons x. La troisieme etape est la densification de cette poudre par frittage conventionnel et frittage sous charge. L'evolution de la taille des grains, la densite finale, la porosite et le retrait lineaire ont ete etudies en fonction du pourcentage volumique en tungstene. Les proprietes electriques de ces cermets repondent au phenomene de percolation et ont ete etudiees par impedance complexe
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Agopian, Jean-Charles. "Développement, caractérisation et optimisation de matériaux composites hybrides." Electronic Thesis or Diss., Université Clermont Auvergne (2021-...), 2022. http://www.theses.fr/2022UCFAC107.
Full textAbstract:
Le changement climatique va exiger une industrie plus sobre, dans laquelle les matériaux “verts” peuvent jouer un rôle prépondérant. Les matériaux composites n’échappent pas à cette règle, et tout effort pour diminuer leur empreinte écologique doit être entrepris, tout en conservant des niveaux de performance et de durabilité acceptables.Le remplacement partiel de fibres de carbone par des fibres de lin est par exemple une possibilité de réduction de l’impact environnemental de ces matériaux composites. Les énergies de surface des deux fibres étant relativement différentes, les propriétés des matériaux composites issus de cette hybridation ne sont potentiellement pas optimales. De plus, les fibres végétales sont hydrophiles, ce qui pose deux problèmes : d’une part, cela les rend incompatibles avec nombre de polymères, hydrophobes. D’autre part, cela peut engendrer une réduction de la durabilité du composite, plus susceptible de se gorger en eau.Dans cette étude, un traitement par fluoration directe par du fluor moléculaire F2 a été mis en place, afin de niveler les énergies de surface des deux types de renfort et de favoriser leur interaction avec la matrice. Ces travaux se sont focalisés sur la fluoration du renfort carbone, tandis qu’une autre thèse menée en parallèle s’est focalisée sur la fluoration du lin.Dans un premier temps, un état de l’art sur la fluoration des fibres de carbone a été proposé sous la forme d’une revue de littérature. La versatilité de la liaison carbone-fluor et les conditions expérimentales permettant de jouer dessus ont été décrites en détail.Dans un deuxième temps, il a été montré par un large panel d’analyses physico-chimiques que la fluoration à température ambiante de fibres de carbone permettait de fluorer leur ensimage, et donc d’ajuster l’énergie de surface des fibres de carbone. Le même traitement a été ensuite mené sur une large gamme de températures, montrant successivement une fluoration et une hyperfluoration de l’ensimage, puis une fluoration de la fibre de carbone elle-même, avec une augmentation drastique de son hydrophobie et une diminution de sa composante polaire. Ces fibres de carbone et de lin fluorées ont ensuite été intégrées par infusion dans une matrice époxyde avec différentes séquences d’empilement. Les essais mécaniques sont peu concluants vis-à-vis d’une éventuelle amélioration de la compatibilité due à la fluoration, ce qui s’explique par l’optimisation d’interface permise par l’ensimage dans le cas de fibres non-fluorées. Les tests de vieillissement sont quant à eux prometteurs, puisque les matériaux intégrant des fibres fluorées absorbent moins d’eau que ceux renforcés de fibres non-fluorées<br>Climate change will require a more sober industry, in which “green” materials may play a key role. This also applies to composite materials, and every possibility to reduce their carbon footprint might be considered, while maintaining acceptable performance and durability levels.Partial replacement of carbon fibres by flax fibres is for instance a way to reduce the environmental impact of these composite materials. Surface energies of the fibres being quite different, the properties of the composite materials resulting of such a hybridisation might not be optimised. Moreover, flax fibres are hydrophilic, which rises two problems: they are poorly compatible with hydrophobic polymers, and can lead to a decrease of the durability of the composite, more susceptible to absorb water.In this study, a treatment by direct fluorination by molecular fluorine F2 has been implemented, aiming at level the surface energies of the fibres and increase their affinity with the matrix polymer. This work is mainly dedicated to the fluorination of carbon fibres, while another simultaneous doctoral project focused on flax fibre fluorination.First, a state of the art on the fluorination of carbon fibres has been realised, and published as a literature review, where the versatility of the carbon-fluorine bond and the experimental conditions leading influencing it were carefully described.It has then been shown by a wide variety of physicochemical analyses that room-temperature fluorination of carbon fibres was a way to fluorinate their sizing, and thus to tailor their surface energy. The same treatment was carried on a wide temperature scale, successively highlighting a sizing fluorination and hyperfluorination, and then a fluorination of the carbon fibre, leading to a huge increase of its hydrophobicity, and a decrease of its polar component.These fluorinated carbon and flax fibres were then integrated in an epoxy matrix by infusion process, with several stacking sequences. Mechanical tests do not show an improvement of the fibre-matrix compatibility thanks to fluorination, which might be explained by the high-quality interface allowed by sizing for the non-fluorinated fibres. Wet ageing tests are however promising, as composites made with fluorinated fibres absorb less water than composites made with non-fluorinated fibres
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Baumberger, Stéphanie. "Obtention et caractérisation de matériaux composites amidon-lignines." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 1999. http://www.theses.fr/1999INAP0009.
Full textAbstract:
Dans l'objectif de valoriser les lignines co-produites par l'industrie papetiere et afin de tirer partie du caractere hydrophobe de ces lignines pour ameliorer la resistance a l'eau des materiaux amylaces destines a l'emballage, l'etude de composites amidon-lignines synthetiques a ete entreprise. Differentes preparations de lignines ont ete isolees au laboratoire, par solvolyses a partir de paille de ble ou par fractionnement de lignines industrielles a l'aide de solvants organiques. Elles ont ete comparees en termes de groupements fonctionnels, de composition mono- et dimerique, et de proprietes macromoleculaires. Parallelement a des lignines industrielles brutes (kraft et lignosulfonates), ces echantillons ont ete incorpores a des films d'amidon, par extrusion ou par casting, dans un rapport amidon/lignine compris entre 100/0 et 60/40. En vue d'elucider les interactions amidon-lignines et leurs effets sur les performances des films, des tests de resistance mecanique et de resistance a l'eau ont ete mis en uvre, parallelement a l'etude microscopique des materiaux. Les resultats montrent qu'il est possible d'incorporer jusqu'a 20% de lignines dans des films d'amidon sans nuire a leur resistance mecanique et en diminuant leur sensibilite a l'eau. La compatibilite des systemes depend cependant fortement de la structure des constituants. Dans le cas des lignines kraft, les constituants de masse moleculaire elevee, disperses dans l'amidon sous forme de particules de l'ordre du micrometre, jouent le role de charge susceptible de fragiliser le materiau. A l'oppose, les constituants de faible masse, partiellement miscibles dans la matrice d'amidon, augmentent de facon spectaculaire le caractere hydrophobe des materiaux et contribuent a leur plasticite.
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Chabert, Erwan. "Matériaux composites à matrices vitrimère et polymère supramoléculaire." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066285/document.
Full textAbstract:
Nous décrivons l’utilisation de matrices polymères aux propriétés inhabituelles dans des composites à fibres de verre longues et dans des composites tout organique. Les vitrimères récemment découverts au laboratoire Matière Molle et Chimie une nouvelle classe de polymères. Ils sont réticulés et insoluble comme les thermodurs mais pourtant malléables à chaud, soudables sans apport de matière et recyclables comme les thermoplastiques. Cette propriété de soudage est elle conservée pour un matériau composite à matrice vitrimère renforcé à 50vol.% ? Nous analysons quantitativement et statistiquement les forces de rupture de joints soudés à chaud de façon autogène et comparons à cet effet le composite à matrice vitrimère aux composites classiques. Nous démontrons que seule la matrice vitrimère permet de multiples soudures efficaces grâce aux réactions d’échange qui permettent la formation de liens covalents et la diminution de la rugosité à l’interface. Cette technologie pourrait permettre le remplacement des joints mécaniques ou des adhésifs. Nous explorons aussi un système composite constitué d’un tissu de fibres longues et d’une matrice basée sur des thermoplastiques semi-cristallins à base de polyamides supramoléculaires développés au laboratoire Matière Molle et Chimie. Leur très faible viscosité au dessus du point de fusion est un grand atout vers des méthodes de mise en œuvre et de recyclage améliorées. Nous montrons qu’il est possible de recouvrer les fibres intactes et lavées ainsi que la matrice grâce à un traitement thermique sous pression dans l’eau. Enfin, nous réalisons un bilame vitrimère qui peut être utilisé comme actuateur<br>We describe the use of two polymer matrixes with unusual properties for long glass fibres reinforced composite materials and fully organic composites. Vitrimers, recently discovered in the Soft Matter and Chemistry laboratory constitute a new class of polymers as they can exhibit high mechanical strength and are insoluble even at high temperatures like thermosets and yet, like thermoplastics, they are heat processable, recyclable and weldable. The question arises whether this welding property is maintained in composite materials made of more than 50vol% of reinforcing fibres. We quantitatively and statistically analyze the bond strength of lapshear vitrimer composite joints autogenously welded by heat and compare the results to comparable joints of standard thermoset epoxy. It is demonstrated that only vitrimer samples show substantial bond strength and the ability to be repeatedly welded thanks to the exchange reactions that promote both bonding between the adherands and the decrease of surface roughness at the joint interface. This opens the way towards joining composite parts without adhesives or mechanical fasteners. We also explore a composite system made of woven glass fibres and of a matrix base on supramolecular semi-crystalline polyamides that have been developed in the SMC laboratory. Their very low melt viscosity is an asset to envision improved manufacturing and recycling methods. As a proof of concept, composite material pieces have been subjected to a high temperature water treatment. We show the complete recovery of both the neat woven glass fibers plies and the matrix. Finally, we show that actuators can be made from bilaminar vitrimers
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Chabert, Erwan. "Matériaux composites à matrices vitrimère et polymère supramoléculaire." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066285.pdf.
Full textAbstract:
Nous décrivons l’utilisation de matrices polymères aux propriétés inhabituelles dans des composites à fibres de verre longues et dans des composites tout organique. Les vitrimères récemment découverts au laboratoire Matière Molle et Chimie une nouvelle classe de polymères. Ils sont réticulés et insoluble comme les thermodurs mais pourtant malléables à chaud, soudables sans apport de matière et recyclables comme les thermoplastiques. Cette propriété de soudage est elle conservée pour un matériau composite à matrice vitrimère renforcé à 50vol.% ? Nous analysons quantitativement et statistiquement les forces de rupture de joints soudés à chaud de façon autogène et comparons à cet effet le composite à matrice vitrimère aux composites classiques. Nous démontrons que seule la matrice vitrimère permet de multiples soudures efficaces grâce aux réactions d’échange qui permettent la formation de liens covalents et la diminution de la rugosité à l’interface. Cette technologie pourrait permettre le remplacement des joints mécaniques ou des adhésifs. Nous explorons aussi un système composite constitué d’un tissu de fibres longues et d’une matrice basée sur des thermoplastiques semi-cristallins à base de polyamides supramoléculaires développés au laboratoire Matière Molle et Chimie. Leur très faible viscosité au dessus du point de fusion est un grand atout vers des méthodes de mise en œuvre et de recyclage améliorées. Nous montrons qu’il est possible de recouvrer les fibres intactes et lavées ainsi que la matrice grâce à un traitement thermique sous pression dans l’eau. Enfin, nous réalisons un bilame vitrimère qui peut être utilisé comme actuateur<br>We describe the use of two polymer matrixes with unusual properties for long glass fibres reinforced composite materials and fully organic composites. Vitrimers, recently discovered in the Soft Matter and Chemistry laboratory constitute a new class of polymers as they can exhibit high mechanical strength and are insoluble even at high temperatures like thermosets and yet, like thermoplastics, they are heat processable, recyclable and weldable. The question arises whether this welding property is maintained in composite materials made of more than 50vol% of reinforcing fibres. We quantitatively and statistically analyze the bond strength of lapshear vitrimer composite joints autogenously welded by heat and compare the results to comparable joints of standard thermoset epoxy. It is demonstrated that only vitrimer samples show substantial bond strength and the ability to be repeatedly welded thanks to the exchange reactions that promote both bonding between the adherands and the decrease of surface roughness at the joint interface. This opens the way towards joining composite parts without adhesives or mechanical fasteners. We also explore a composite system made of woven glass fibres and of a matrix base on supramolecular semi-crystalline polyamides that have been developed in the SMC laboratory. Their very low melt viscosity is an asset to envision improved manufacturing and recycling methods. As a proof of concept, composite material pieces have been subjected to a high temperature water treatment. We show the complete recovery of both the neat woven glass fibers plies and the matrix. Finally, we show that actuators can be made from bilaminar vitrimers
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Torrecillas, Ramon. "Elaboration, caractérisations microstructurale et mécanique des composites céramiques à base mullite et zircon." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0116.
Full textAbstract:
Les objectifs de cette étude sont les suivants: i) étudier et évaluer de façon systématique les paramètres qui conditionnent le comportement mécanique à haute température de deux familles de matériaux: mullite et zircon. Pour cela, nous avons retenu les matériaux suivants: - mullite monolithique obtenue par frittage naturel - mullite-zircone obtenue par frittage naturel - mullite-zircone obtenue par frittage-réaction zircon obtenu par frittage naturel - zircon-alumine - zircon-zircone ii) établir les relations existantes entre propriétés intrinsèques et propriétés de comportement. Ceci dans le but de concevoir des matériaux de structure pouvant travailler à hautes températures<br>The objectives of this investigation are the following: i) The evaluation of the parameters affecting the mechanical behavior of mullite and zircon ceramic composites. The following composites bave been selected : - Mullite obtained by natural sintering - Mullite-Zircone obtained by natural sintering - Mullite-zircone obtained by reaction-sintering - Zircon obtained by natural sintering - Zircon-alumine - Zircon-zircone ii) To stablish the relationships between characteristical properties and behavior in order to design structural materials for high temperature applications
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Pasternak, Nicolas. "Synthèses de matériaux mésoporeux et nanoparticulaires plus écologiques à base de silicium et titane." Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0911.
Full textAbstract:
Les matériaux d’oxyde de silice et de titane sont présents dans de nombreux domaines (chimie, environnemental, médical, pharmaceutique, etc.). Le principal problème de ces matériaux concerne les forts coûts financier et environnemental de leur synthèse. Dans ce travail de recherche, l’objectif fut de résoudre cette problématique. Ainsi, une nouvelle synthèse d’oxyde de silice a été élaborée. Ces nanostructures ont été analysées par les méthodes de caractérisation classique en sciences des matériaux (Adsorption volumétrique N2, Analyse Thermogravimétrique (ATG), …). Les propriétés viscoélastiques des milieux réactionnels ont été déterminées par micro-rhéologie. Une stratégie d’élimination de certaines familles de surfactant non ioniques (poloxamères et polyéthoxydes) utilisées comme template dans les synthèses de matériaux mésoporeux à base de silice (SBA-n, MSU-X, …) a été également mise en œuvre. Cette procédure a permis à la fois de récupérer les surfactants et d’obtenir des matériaux aux propriétés physicochimiques remarquables, identifiées par les mêmes méthodes d’instrumentation. Après fonctionnalisation de leur surface, les matériaux lavés semblent plus efficaces en termes d’adsorption de composés organiques que leurs homologues calcinés. Etendu aux oxydes de titane, tout aussi efficace pour éliminer les composés tensio-actifs, le procédé de lavage semble produire à partir d’un pourcentage de TiO2 (> 70 %) des matériaux hautement réactifs en photocatalyse et au pouvoir antibactérien assez élevé<br>Silica and titanium oxides are present in many fields (chemistry, environmental, medical, pharmaceutical, etc…). The main problem of these materials concerns the synthesis financial and environmental costs. In this work, the aim was to solve this problem. A new greener silica oxide nanoparticles synthesis was prepared. These nanomaterials have been analyzed by the conventional characterization methods in material sciences (N2 volumetric adsorption, Thermogravitometric Analysis (TGA),...). The viscoelastic properties of the reaction media were determined by micro-rheology. A strategy for the elimination of non-ionic surfactant families (poloxamers and polyethylene oxide) ) used as template in the synthesis of mesoporous materials based on silica (SBA-n, MSU-X, ....) was also implemented. This procedure allowed to recover the surfactants and to obtain materials with remarkable physicochemical properties identified by the same methods instrumentation. After functionalization of the surface, the washed materials appear to be more efficient in terms of adsorption of organic compounds as their calcined counterparts. Extended to titanium oxide, the washing process seems to produce from a percentage of TiO2 (> 70%) highly reactive materials in photocatalysis and with a high antibacterial power
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Mahmoud, Bassam. "Modélisation d'impacts sur des stratifiés composites unidirectionnels et hybrides." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30212.
Full textAbstract:
Les structures aéronautiques sont aujourd’hui largement réalisées à partir de matériaux composites, permettant ainsi d’en diminuer la masse. L’impact sur structure composite est une des sources de dommage la plus courante et la plus pénalisante. L’objectif de cette thèse est de développer un modèle prédictif d’impact sur stratifiés unidirectionnels de faible épaisseur afin, dans un premier temps, de mieux comprendre les mécanismes d’endommagement mis en jeu et, dans un deuxième temps, de pouvoir proposer des pistes d’amélioration de la tenue de ces structures. La première étape de ces travaux a consisté à développer un modèle éléments finis explicite de stratifiés composite unidirectionnel, en s’appuyant sur les travaux d’impact sur pale d’hélicoptère réalisés par F. Pascal. Ainsi, un nouvel élément capable de représenter le comportement à l’impact des plis unidirectionnels a été formulé. Le comportement des paquets de fibres est représenté par des éléments barres stabilisés grâce à des éléments 2D spécifiques. La dégradation de ces éléments est pilotée par des lois d’endommagement déduites d’observations expérimentales. La stratégie de modélisation proposée a été identifiée sur la base d’essais expérimentaux pour deux matériaux : T700/M21 et HTA7/913. Les résultats donnés par le modèle ont ensuite été validés par une comparaison avec des essais d’impact à basse vitesse. Enfin, dans le but d’optimiser la tenue des stratifiés, des impacts à basse et moyenne vitesse sur des stratifiés hybrides unidirectionnels/tissus composites ont été étudiés expérimentalement et numériquement grâce à la stratégie de modélisation proposée<br>Today, composite materials are largely used in the manufacturing of aeronautical structures, in order to lighten their weight. Impact on composite structures is one of the most detrimental loading. The present study aims to develop a predictive modelling of impacts on thin unidirectional laminates in order to, firstly, better understand the damage mechanisms involved, and, secondly, be able to provide guidance for a strength improvement of these structures. First, an explicit finite element modelling of unidirectional laminates is developed based on the work of F Pascal dealing with impact modeling on helicopter blades. Thus, a new element that can represent the impact response of unidirectional plies is formulated. The behavior of the bundle of fibers is modeled with rod elements stabilized with specific 2D elements. The degradation is managed using damage based on experimental observations. The parameters of the proposed modelling strategy are identified on the basis of experimental tests carried out on T700/M21 and HTA7/913 composites. The results provided by the modeling are then validated by a comparison with experimental low velocity impact results. Finally, in order to improve the laminate strength, low velocity and medium velocity impacts on hybrid unidirectional/woven composite laminates are studied experimentally and with the developed modelling strategy
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Bilba, Ketty. "Conception d'interphases pour de nouveaux matériaux composites à matrice base titane renforcée par des filaments de carbure de silicium." Bordeaux 1, 1993. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133565.
Full textAbstract:
Les besoins de l'industrie aéronautique en matériaux composites capables de conserver pendant de longues durées leurs performances a des températures de 600°C ont motivé la conception de zones interfaciales particulièrement stables au sein de matériaux composites à matrice d'alliage de titane renforcés par des filaments de carbure de silicium. Des dépôts sur filaments de siliciures TiSi2 et Ti5Si3 obtenus par pulvérisation cathodique ont été caractérisés par microscopie électronique a balayage, analyses nucléaires (Rutherford Backscattering Spectrometry) et spectrometrie d'électrons Auger (AES). Les compatibilités chimique et thermomécanique entre les différents constituants des matériaux composites élaborés par compression a chaud a partir des filaments revêtus et divers types de feuillards de titane (Ti, B21S, Ti 1100) ont été étudiées en calculant les états de contraintes résiduelles au sein des constituants et en mesurant leur cinétique d'évolution. L'analyse des zones interfaciales par spectrométrie X et Auger a permis de proposer des mécanismes de diffusion.
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Carisey, Thierry. "Microstructures et propriétés mécaniques d'alliages orthorhombiques base Ti2 2ALNB." ENSMP, 1998. http://www.theses.fr/1998ENMP0962.
Full textAbstract:
Ces travaux s'inscrivent dans une étude tripartite : le dmrl (defence metallurgical research laboratory), la SNECMA et l’École des Mines. Une nouvelle génération d'alliages intermétalliques contenant la phase orthorhombique (ti 2alnb) a été mise au point par le dmrl (hyderabad, inde). Cependant, une étude approfondie des traitements thermomécaniques est nécessaire pour envisager des applications dans le domaine aéronautique. L'étude s'est scindée en deux parties : la première a consisté à la détermination d'un traitement thermomécanique sur l'alliage ti-22al-25nb. Nous avons caractérisé 8 traitements thermomécaniques de cet alliage en faisant varier la température, la vitesse de forgeage isotherme et le traitement thermique après forgeage. La seconde partie montre l'influence d'une variation de composition sur les propriétés mécaniques. Nous avons retenu arbitrairement un traitement thermomécanique qui a été appliqué aux deux alliages suivant : ti-22al-25nb-1mo et ti-20al-25nb. Nous avons déterminé un traitement thermomécanique qui permet d'obtenir un bon compromis entre les caractéristiques en traction et en fluage. La ductilité à 20\c est de l'ordre de 2% et la limite d'élasticite est 850 mpa. Les temps à rupture sont supérieurs à 1000 h a 550\c sous 500 mpa. L'ajout de 1% de molybdène augmente fortement la résistance en traction (accroissement de la limite d'élasticite de 200 mpa) et la résistance en fluage (augmentation des temps a rupture et réduction du fluage primaire). Par contre, la réduction de la teneur en niobium de 5% nuie fortement aux propriétés mécaniques. Par ailleurs, nous avons montré l'importance d'un traitement de revenu proche de la température d'utilisation afin d’accroître les propriétés de l'alliage. En l'absence de ce traitement, une fine précipitation se produit et elle est favorisée par l'application d'une contrainte, ceci se traduit par une déformation plastique importante durant le fluage primaire et une faible durée de vie.
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Clauzon, Philippe. "Modèles de comportement électromagnétique de matériaux inhomogènes et composites." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://www.theses.fr/1998ECDL0055.
Full textAbstract:
L'utilisation de materiaux inhomogenes et composites est de plus en plus courante dans les applications du secteur du genie electrique. La modelisation de ce type de materiaux a commence au siecle dernier. De nombreux modeles analytiques existent mais ils sont trop souvent limites tant au niveau des phenomenes pris en compte que des structures geometriques pouvant etre modelisees. L'emploi de modeles bases sur des methodes de resolutions numeriques est plus recente. Ces methodes viennent en partie corriger les defauts des modeles analytiques. Afin de calculer les proprietes effectives de materiaux composites dielectriques et magnetiques, deux methodes numeriques, la methode des elements finis et la methode des equations integrales de frontiere sont utilisees. Les formes geometriques des materiaux etudies sont 2d puis 3d. Les materiaux modelises sont toujours constitues de deux composants : la matrice et les inclusions. Ces dernieres sont sans puis avec pertes pour les materiaux dielectriques. Elles ont une permeabilite constante puis une permeabilite represente par une courbe b(h) dans le cas des materiaux composites magnetiques. L'ensemble des grandeurs effectives obtenus, la permittivite scalaire ou complexe, la permeabilite, sont representees en fonction de deux parametres, la fraction volumique et la permittivite des inclusions dans le premier cas et la fraction volumique et la frequence dans le second cas. Des methodes d'interpolations sont presentees dans le but d'incorporer ces resultats dans des logiciels de calculs numeriques de champs. Enfin des comparaisons simulations/mesures en 2d sont proposees afin de valider une partie des modeles proposes.
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Dumontet, Hélène. "Homogénéisation et effets de bords dans les matériaux composites." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066121.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée a l'analyse des effets de bords dans les matériaux composites. La théorie de l'homogénéisation des milieux périodiques, corrigée dans le voisinage des bords des structures par des correcteurs de couche limite, est utilisée pour prédire le comportement des matériaux composites. L'initiation sur les bords de certains phénomènes d'endommagement dans ces matériaux, comme par exemple le délaminage dans les structures stratifiées, est ainsi prévue et localisée par une méthode rigoureuse, générale et peu coûteuse sur le plan numérique
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Gehin, Cécile. "Synthèse et propriétés électrorhéologiques de matériaux composites silice/silicone." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2018.
Full textAbstract:
Une synthèse de particules de silice par hydrolyse d'alcoxysilane a été optimisée afin d'obtenir des nanosphères monodisperses. En dispersion dans de l'huile silicone, elles constituent la phase solide d'un fluide électrorhéologique, fluide à viscosité électriquement contrôlable. La description théorique des interactions entre particules hors et sous champ électrique donne les outils nécessaires à la compréhension des effets de champ sur les propriétés d'écoulement des fluides. L'expérience valide ce travail. En effet, la contrainte seuil des fluides à faibles cisaillements augmente avec le taux d'eau adsorbée sur les particules, mais la réversibilité des systèmes est alors médiocre. Elle sera nettement améliorée par adsorption, en surface de la silice, de cations alcalins hydratés. Les propriétés structurales des fluides, déduites des spectres de diffusion de neutrons aux petits angles, révéleront un confinement des particules en colonnes dans la direction du champ électrique<br>The composite material formed from monodispersed silica nanospheres dispersed in silicone oil form a so-called electrorheological fluid. The silica spheres were synthesized by alkoxysilane hydrolysis that was optimized in order to control the final size and monodispersity of the spheres. The description of the electrorheological phenomena is based on a theoretical approach of the interparticular interactions under the influence or not of an applied electric field. Experimentally, the flow properties of the fluids agreed well with the theory. The yield stress increased with the amount of water adsorbed on the particles at low shear rate, but the reversibility of the system was poor. It was greatly improved when the surface properties were modified by adsorption of hydrated alkaline cations on the silica particles. The fluid structure was deduced from small angle neutron scattering data. The particles were found to be organized in chain-like structures in the electric field direction
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Jebalia, Imen. "Elaboration et comportement mécanique de matériaux composites amylo-protéiques." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4061.
Full textAbstract:
La texture des aliments amylacés extrudés, considérés comme des mousses solides, est définie par la structure et les propriétés mécaniques du matériau pariétal, ou constitutif. Ce matériau est envisagé comme un composite amylo-protéique dense. Outre sa composition, ses propriétés mécaniques dépendent de la morphologie créée lors de l'extrusion. Dans ce contexte, le but de notre étude est de déterminer la relation entre les caractéristiques morphologiques et les propriétés mécaniques des composites amylo-protéiques issus de protéagineux en utilisant une approche expérimentale et de modélisation par la méthode des éléments finis (MEF). Dans ce but, des composites denses, à base de farine de pois et de mélanges amidon-isolat de protéines de pois (AP), ont été obtenus par extrusion bi-vis. Leur morphologie, révélée par microscopie, présente des agrégats protéiques dispersés dans une matrice d'amidon amorphe. Cette morphologie peut être décrite par des caractéristiques, telles que la taille médiane des agrégats protéiques, et un indice d'interface (Ii) amidon/protéines défini à partir de leur périmètre et surface totale. Ces caractéristiques morphologiques varient avec le niveau de déstructuration de l'amidon et l'agrégation de protéines, modulées par la formulation et l'énergie mécanique spécifique (100<br>Starchy extruded foods are considered as solid foam and their texture is defined by their structure and the mechanical properties of the cell-wall, or constitutive material. This material is envisioned as dense composite of starch and proteins. In addition to composition, the mechanical properties of these composites depend on their morphology, created during extrusion. In this context, the aim of our study is to determine the relationship between morphological features and mechanical properties of legume based starch-protein composites in glassy state, using experimental and finite element modelling (FEM) approaches. In this purpose, dense pea composites having various starch-protein morphologies were obtained by twin-screw extrusion of pea flour and blends of pea starch and protein isolates (SP). Microscopy study of these samples revealed that their morphology displayed protein aggregates embedded in an amorphous starch matrix. This microstructure can be described by several features, such as the median size of protein aggregates, and a protein-starch interface index (Ii) derived from their total perimeter and area. These morphological features depended on the extent of starch destructuration and of protein aggregations, which are controlled by material composition and specific mechanical energy (100< SME<2000 kJ/kg) during extrusion. Pea flour composites exhibited a brittle mechanical behavior, whereas rupture of SP blend composites occurred in the plasticity domain at higher breaking stress and strain. The impact of morphological features, in particular of Ii, was explained by the poor interfacial adhesion between pea starch and pea protein aggregates. Nanoindentation study showed that the starch and protein phases, and the interphase of the composites exhibited significantly different values of modulus, depending on their composition and transformation. These results fed the FEM mechanical modelling study, which indicated that the elastic-plastic constitutive law following Voce scheme represented adequately the macroscopic and microscopic mechanical behaviors of pea composites. The implementation of these laws on the meshed microstructure of pea composites allowed predicting their mechanical behavior at macroscopic scale. This work provides a solid basis for further development of predictive models of the texture of legume based extruded foods
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Bilba, Ketty. "Conception d'interphases pour de nouveaux matériaux composites a matrice base titane renforcée par des filaments de carbure de silicum." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133565.
Full textAbstract:
Les besoins de l'industrie aéronautique en matériaux composites capables de conserver pendant de longues durées leurs performances a des températures de 600°C ont motivé la conception de zones interfaciales particulièrement stables au sein de matériaux composites a matrice d'alliage de titane renforcés par des filaments de carbure de silicium. Des dépôts sur filaments de siliciures TiSi2 et Ti5Si3 obtenus par pulvérisation cathodique ont été caractérisés par microscopie électronique a balayage, analyses nucléaires (Rutherford Backscattering Spectrometry) et spectrometrie d'électrons Auger (AES). Les compatibilités chimique et thermomécanique entre les différents constituants des matériaux composites élaborés par compression a chaud a partir des filaments revêtus et divers types de feuillards de titane (Ti, B21S, Ti 1100) ont été étudiées en calculant les états de contraintes résiduelles au sein des constituants et en mesurant leur cinétique d'évolution. L'analyse des zones interfaciales par spectrométrie X et Auger a permis de proposer des mécanismes de diffusion.
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Tuffé, Stéphane. "Elaboration et caractérisation de matériaux composites a haute dureté et haute ténacité : - alumine/whiskers de SiC, - composites base borures." Lyon, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAL0073.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail concerne l'étude et la mise au point de composites céramiques ayant une haute dureté et une haute ténacité. Pour cela, nous nous sommes intéressés conjointement à deux types de matériaux Le renforcement des alumines par des whiskers de carbure de silicium qui présente un intérêt tout particulier pour les applications températures. L'incorporation de 30% en volume de ces whiskers une amélioration considérable de la ténacité, de la résistance à la rupture et de la résistance aux chocs thermiques par rapport à une alumine monolithique. Ces propriétés mécaniques dépendent de plusieurs facteurs, en particulier de la nature de l'interface fibre/matrice, des conditions d'élaboration du composite et de la qualité intrinsèque Ides whiskers. Les composites base diborure de titane L'addition d'une seconde phase au TiB2 permet d'améliorer sa frittabilité. Ainsi nous avons étudié l'influence d'ajout de carbure de bore et de carbure de tungstène sur les propriétés du composite. La formation de solutions solides permet de générer des contraintes de compression et de conférer au matériau une très haute dureté<br>The aim of this work to elaborate new ceramics composites having both high hardness and high fracture toughness. Two types of products have been developed :Silicon carbide whiskers reinforced alumina and borides based materials having high mechanical properties. - Alumina/silicon carbide composites have attracted attention as structural materials especially for high temperature applications (i. E cutting tools). Homogeneous alumina powder/SiC whisker compact were prepared by suspension processing. The improvement of mechanical properties of composites has been studied with emphasis on the effects of the whisker content, hot pressing temperature and the whisker/matrix interface. - The effects of tungstene carbide and boron carbide contents on the sintering behaviour and mechanical properties of TiB2 ceramics have been studied. The best mechanical properties were obtained for TiB2-50 wt % B4C-10 wt % ceramics which exhibited high hardness (Hv 2600) and a three point bending strength of 630 MPa
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Dinh, Thi Mai Thanh. "Stabilité et performances de matériaux d'électrode à base de titane en milieu acide." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066095.
Full text
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Périneau, Fabien. "Synthèse et propriétés de matériaux hybrides élastomères à base d'oxo-clusters de titane." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066652.
Full textAbstract:
L'oxo-cluster de titane Ti16O16(OCH2CH3)32, composé d'un coeur oxo-métallique entouré d'une couronne de ligands organiques, a servi de nanobrique pour la synthèse de matériaux hybrides élastomères. L'échange des ligands éthoxy du cluster par des ligands fonctionnels permet d'envisager différents mode d'association du cluster avec des polymères. Grâce à l'échange des ligands éthoxy par des ligands pyrrolidone, le cluster a pu être assemblé par liaisons hydrogène avec un PDMS qui possède des fonctions thiourées terminales. La présence du cluster confère au gel formé des propriétés photochromes. Une connection de type covalent entre le cluster et le polymère est obtenue soit par la voie grafting onto soit par la voie gragting from. Dans le premier cas, les ligands éthoxy du Ti16 sont échangés par un poly(ABu) possédant une fonction -OH terminale, mais à température ambiante en raison de la réactivité des fonctions ester de l'ABu envers les ligands du Ti16. Dans le deuxième cas, six ligands du type trichloroéthoxy sont introduits à la surface du Ti16 pour le transformer en amorceurs d'ATRP. L'ATRP à température ambiante de l'ABu amorcée par le Ti16-CCl3 a été contrôlée et la caractérisation des étoiles hybrides formées prouve qu'elles possèdent six branches polymères. Ces étoiles hybrides au comportement photochrome ont ensuite été utilisées dans le cadre d'études rhéologiques et mécaniques comparatives avec des étoiles modèles et des analogues linéaires. Leur introduction dans un élastomère réticulé renforce significativement les propriétés en fracture de ce dernier et constitue une méthode de dispersion homogène de la composante inorganique dans la matrice polymère
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Korhel, Juliette. "Incidence de traitements thermomécaniques et thermiques sur les structures d'un intermetallique de titane "TI 48Al 8Nb" et leur résitance au fluage : application à l'optimisation de fabrication d'aubes de turbine basse pression." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1526.
Full textAbstract:
Pour matricer des aubes de turbine BP en « Ti 46Al 8Nb » puis optimiser leur résistance au fluage, l’incidence de l’histoire thermomécanique sur les structures, leur ductilité et leur résistance au fluage, est étudiée. Des moyens de contrôle d’hétérogénéité de composition et de structure sont ensuite évalués. Pour matricer et optimiser la résistance au fluage, les domaines de stabilité des structures d’équilibre, les températures caractéristiques de la transformation lamellaire et les évolutions microstructurales de structure lamellaire sont déterminées par analyse thermique différentielle. La ductilité des structures prochegamma étudiées atteint ses limites lorsque le taux de triaxialité et de phase alpha2 ne sont plus positif et augmentent, respectivement. Par modélisation du comportement en déformation puis simulation, la résistance des outils et les efforts sont étudiés. Les histoires thermomécaniques de l’aube sont ensuite reproduites par extrusion et aplatissage. L’étude de la résistance au fluage de structure obtenue par ces deux procédés, brute de déformation et traitée thermiquement montre qu’ils sont pénalisants quelle que soit la structure. Un traitement de durcissement permet d’améliorer la résistance au fluage pour dépasser de 7 fois les spécifications des motoristes. Enfin, les hétérogénéités de composition et de grain lamellaire sont contrôlées par analyse thermique différentielle et contrôle ultrasonore. Le contrôle ultrasonore se révèle capable de mesurer le taux de phase alpha2 d’une structure lamellaire. Un contrôle en continu de la résistance au fluage d’aube de structure lamellaire pourrait donc s’envisager dans le cadre d’opérations de maintenance<br>To forge low pressure turbine blades in « Ti 46Al 8Nb » and optimize their creep resistance, thermomechanical history’s incidence on structure, their ductility and creep behaviour is studied. Structure and composition heterogeneity’s control means are also evaluated. For forging and creep resistance, the temperature stability domain of equilibrium structure, the characteristic temperature of lamellar transformation and some microstructural evolutions of lamellar structures are determined by differential thermal analysis. The ductility of near gamma structure reaches its limit when the triaxiality and the alpha2 phase proportion, are no longer positive and raise, respectively. After modelling of these structures rheological behaviour and simulation of the isothermal forging, tool resistance and forging strength are studied. Blade material thermomechanical history is then roughly reproduced by forging and extrusion. These two processes are shown to be detrimental to the creep resistance of the structure they undergo, whether they are thermally treated or not. A hardening tempering is nevertheless able to improve the creep resistance of a transformed structure, that reach seven times the specifications imposed by motorists. Study of control means shows that composition and lamellar grains heterogeneity can be controlled by differential thermal analysis and ultrasonic means, respectively. The ultrasonic control even shows that the alpha2 phase proportion of a lamellar structure can be controlled. The consequence of that last result is that the creep resistance could be tested by non destructive means during maintenance operation
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Ferdinand, Cyrille. "Mise en oeuvre et caractérisation d'assemblages soudés par procédés TIG et laser de tôles d'alliages de titane réfractaires." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2005. http://oatao.univ-toulouse.fr/7474/1/ferdinand1.pdf.
Full textAbstract:
L'utilisation des alliages de titane réfractaires pour les composants de structure soumis à des températures croissantes est en pleine expansion dans le secteur aéronautique. Dans le cadre du projet européen HORTIA, visant à développer et concevoir une tuyère d'hélicoptère en alliages de titane réfractaires en associant des procédés novateurs et les contraintes industrielles, ce travail concerne la mise en oeuvre et la caractérisation de tôles en alliages Ti6242 et β21S soudées par procédé TIG et laser CO2. La détermination des caractéristiques mécaniques en liaison avec les transformations métallurgiques relatives aux configurations d'assemblage Ti6242/Ti6242, β21S/β21S et Ti6242/β21S a permis une comparaison rigoureuse des procédés et des matériaux étudiés. L'influence du traitement thermique 600°C/8h sur les relations structures/propriétés mécaniques a également été étudiée afin de prévoir le comportement des assemblages dans les conditions réelles d'emploi.
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Grange, François. "Matériaux composites pour antenne miniature intégrée." Phd thesis, Université Rennes 1, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00601825.
Full textAbstract:
Les antennes électriquement petites, c'est-à-dire de petite taille comparée aux longueurs d'ondes de fonctionnement, font depuis de nombreuses années l'objet de divers travaux de développement. Permettre leur intégration dans les objets communicants, dont les dimensions sont souhaitées toujours plus réduites, constitue désormais un des défis actuels les plus importants des concepteurs de dispositifs électroniques miniaturisés. La multiplication des standards de communication renforce ces besoins d'intégration et de miniaturisation puisqu'aujourd'hui près d'une dizaine d'antennes peuvent être amenées à cohabiter sur un même terminal mobile par exemple. L'antenne est ainsi située dans un environnement relativement complexe qui va affecter ses performances. Pour répondre à cette problématique, les travaux de recherche sur de nouveaux matériaux aux propriétés physiques artificielles (souvent appelés matériaux composites ou méta-matériaux) se sont intensifiés ces dernières années grâce notamment aux progrès de la micro-électronique permettant leur réalisation. Par ailleurs, les nouvelles propriétés attractives de matériaux magnétiques naturels à forte perméabilité et à faibles pertes, sur une gamme de fréquence pouvant s'étendre jusqu'à la dizaine GHz, ont d'ores et déjà ouvert une voie prometteuse d'investigation pour les concepteurs de composants hyperfréquences. La thèse propose d'étudier ces deux famillles de matériaux originaux pour les appliquer à la problématique d'intégration d'aériens et optimiser les performances d'antennes miniatures dans leur contexte de fonctionnement.