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Dissertations / Theses on the topic 'Oxyde thermique'
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Terki, Rachida. "Simulation du comportement des barrières thermiques déposées par projection thermique." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2015.
Full textAbstract:
Le concept de barrière thermique (BT) est un objectif majeur dans le développement des parties chaudes des turbines à gaz. A l'heure actuelle, les systèmes les plus performants sont constitués de revêtements de zircone partiellement stabilisée à l'yttrine. Cependant l'altération des propriétés thermomécaniques du revêtement en service, incite à l'exploration de nouvelles pistes susceptibles de fournir une alternative à la zircone yttriée. C'est pourquoi, dans le cadre de cette thèse, nous avons envisagé d'étudier une série de matériaux céramiques, considérés comme candidats pour cette application. L'objectif principal est alors de proposer de nouveaux matériaux pour les revêtements (BT) de qualité globale égale ou supérieure à celle obtenue jusqu'à maintenant. L'outil utilisé est la simulation numérique qui permet d'observer, aussi finement que possible, le comportement de la matière à l'échelle désirée. Pour notre étude, nous avons choisi comme matériaux, la zircone pure et son homologue l'hafnie, le silicate de zirconium ainsi que les composés de structures pérovskite et pyrochlore. L'approche ab-initio utilisée est la méthode des ondes planes linéairement augmentée à tout électron (FP-LAPW). Globalement, celle-ci a mis en évidence l'influence du mécanisme de liaison sur les propriétés mécaniques des différents matériaux. Pour traiter les effets vibrationnelles, nous avons opter pour le modèle quasi-harmonique de Debye. Cette nouvelle approche a permis de suivre l'évolution des différentes propriétés physico-chimiques en fonction de la température. Nos travaux indiquent principalement que le pyrohafnate est le meilleur candidat pour les barrières thermiquesFor the application as a thermal barrier coating (TBC), the partially stabilized zirconia approaches some limits of performance which hardly can be overcome in the near future. Considerable effort is being invested, therefore, in identifying new materials with better performance than the current industry standard. Intuitive arguments based on crystallography and simulation may lead most rapidly to the development of new TBC materials. In this work, we have studied the physical properties of some ceramics that can be used in TBC system, such as : perovskite and pyrochlore compounds, zirconia and hafnia as well as zircon. The full-potential linearized augmented plane wave (FPLAPW) method is used to investigated the structural and electronic properties, giving more insight on the mechanical behaviour of these materials. The quasi-harmonic Debye model is applied to determine the thermal properties such as temperature dependence of bulk modulus, thermal expansion coefficient, specific heats at constant volume and pressure. Our results show mainly that lanthanum pyrohafnate is the best candidate for application as TBC
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Serrano, Servin Manuel. "Etude du comportement électrique et thermique de parafoudres à ZnO." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1988. http://www.theses.fr/1988ECDL0022.
Full textAbstract:
Construction d'un modele thermo-electrique permettant de tenir compte des non-linearites thermiques et electriques. Determination de la repartition des temperatures en regime permanent et en regime transitoire. Verification experimentale satisfaisante. Application a la conception thermique des parafoudres
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Almeida, Lucie de. "Étude expérimentale et modélisation de la décomposition thermique d'oxalates d'actinides en oxydes." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0356/document.
Full textAbstract:
Les oxydes mixtes d'uranium et de plutonium sont les matières premières privilégiées des combustibles nucléaires de nouvelles générations. Les mécanismes de leur élaboration par décomposition thermique d'oxalates mixtes, précurseurs de référence, font l'objet des présentes recherches, en vue d'une maîtrise plus aboutie des caractéristiques physico-chimiques du solide produit. La décomposition thermique de différents précurseurs oxalates en oxydes a donc été analysée expérimentalement sous atmosphères inerte et oxydante, les processus réactionnels ont été clarifiés, les paramètres thermodynamiques et cinétiques déterminés et des modèles physico-chimiques prédictifs ont été proposés. La méthodologie d'étude expérimentale de ce processus jusqu'à sa modélisation a tout d'abord été développée à l'aide de composés modèles à base de lanthanides, de complexité croissante. La conversion en oxyde des oxalates simples de Nd et Ce, comparée à celle de l'oxalate de Pu(III), a permis de cerner l'effet du redox du métal. Des oxalates doubles lanthanide-hydrazinium, par un comportement spécifique dû à leur structure cristallographique singulière, ont ensuite illustré de manière exacerbée l'importance des interactions gaz-gaz et solide-gaz en présence notamment de gaz réactifs azotés. La résolution globale des mécanismes de décomposition des oxalates mixtes d'actinides en oxydes a bénéficié ensuite d'une approche comparative des systèmes U-Ce, Th-Pu et U-Pu, compte tenu d'analogies structurales ciblées. Un mécanisme général en cinq étapes élémentaires principales a été proposé, associé à des données thermodynamiques et cinétiques. Ceci a notamment permis de simuler les diagrammes de spéciation de la phase solide suivant différentes programmations de température (linéaire ou de type double-four industriel), aussi bien pour le système simulant U-Ce utilisé dans les essais systématiques d'optimisation technologique du procédé que pour le système d'intérêt U-Pu. Enfin, une première ébauche de modèle « procédé » a été réalisée en considérant les phénomènes de transport associé à deux réactions-clés pour ces systèmes : l'étape de décomposition thermique de l'oxalate anhydre en oxyde et l'équilibre de Boudouard entre gaz carbonés. La réactivité du système et les phénomènes prépondérants concernant les flux de gaz de calcination dégagés et la formation de carbone élémentaire au sein d'un lit de poudre statique ont pu être simulés globalementMixed uranium-plutonium oxides are preferential raw materials for news generation nuclear fuels. The research project presented herein deals with their elaboration process by thermal decomposition of mixed oxalates, as reference precursors, in order to improve the physicochemical characteristics of the resulting product. The thermal decomposition of several oxalate precursors into oxides was thus experimentally studied under both inert and oxidizing atmospheres, the reaction mechanisms were determined, as well as the thermodynamics and kinetics, and predictive physicochemical models were proposed. The methodology of the study up to the modelling was first developed using lanthanide model compounds with increasing complexity. The conversion into oxides of simple Nd and Ce oxalates, compared with Pu(III) oxalate, allowed to understand the role of the metal cation redox properties. Double lanthanide-hydrazinium oxalates, displaying a specific behaviour due to their peculiar crystallographic structure, underlined the importance of gas-gas and solid-gas interactions. Then, the global resolution of the decomposition mechanisms of mixed actinide oxalates into oxides was carried out through a comparative approach of U-Ce, Th-Pu and U-Pu systems, given ... analogies. A general mechanism including five main steps was proposed, with the corresponding thermodynamic and kinetic parameters. This especially enabled to simulate the speciation diagrams of the solid phases according to different temperature programs (linear or double industrial oven) for the U-Ce surrogate system (used in systematic technological process optimisation tests) as well as for the U-Pu system of interest. Finally, a first attempt at process modelling was undertaken, taking into account transport phenomena associated with two key-reactions for these systems: the thermal decomposition of anhydrous oxalate into oxide and the Boudouard equilibrium between carbonaceous species. The overall system reactivity and the predominant phenomena concerning evolved gas fluxes and elemental carbon formation, within a static powder bed, were simulated
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Malecki, Andrzej. "Décomposition thermique et propriétés électriques de Co3O4." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1985. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00835492.
Full textAbstract:
La cinétique de la décomposition thermique de Co3O4 a été étudiée sur des échantillons pulvérulent ou monocristallins. La formation d'une couche compacte de monoxyde de cobalt ainsi que la forme de l'équation décrivant les courbes degré de décomposition-temps ont abouti au développement d'un modèle dans lequel la cinétique est limitée par la diffusion de l'oxygène à travers la couche. Ce modèle dérive de celui de Ginstling et Brounshtein tient compte de la variation de l'énergie d'activation avec le degré de décomposition. Une interprétation des propriétés électriques de Co3O4 pur et dopé est également proposée.
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Serrano, Servin Manuel. "Etude du comportement électrique et thermique de parafoudres à oxyde de zinc." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376185613.
Full text
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Houdé, Richard Solène. "Multifissuration de couches d’oxyde thermique sous chargement statique instrumenté par émission acoustique : application aux systèmes Ni/NiO et Zr/ZrO2." Thesis, Compiègne, 2021. http://www.theses.fr/2021COMP2617.
Full textAbstract:
Cette thèse est un travail sur la caractérisation de l’endommagement des couches d’oxydes thermiques et notamment sur les systèmes métal/oxyde Ni/NiO et Zr/ZrO2. Pour étudier cet endommagement un essai de multifissuration sous MEB a été réalisée en couplant une micromachine de traction avec un suivi par émission acoustique à l’intérieur de la chambre du microscope électronique à balayage. Différents essais ont été réalisés afin de paramétrer le système d’émission acoustique pour s’assurer que les signaux enregistrés proviennent bien des éprouvettes de traction testées. Ce travail a permis de disposer d’un essai permettant d’acquérir les salves d’émission acoustique propres aux endommagements des systèmes Ni/NiO et Zr/ZrO2 en conditions in-situ. Grâce à ce développement technique, il a été possible de proposer des scénarii d’endommagement des systèmes Ni/NiO et Zr/ZrO2 pour deux épaisseurs de couches d’oxyde différentes (1 μm et 5 μm environ) en couplant les informations obtenues par les observations MEB (en surface des éprouvettes au cours des essais de traction, et en coupe transverse après rupture des éprouvettes) et l’analyse des signaux acoustiques enregistrés au cours des essais. L’analyse des scénarii d’endommagement a mis en évidence des différences notables entre les deux systèmes étudiés, mais également des différences au sein d’un même système selon les conditions d’oxydation utilisées pour obtenir les épaisseurs de couches désirées. Au-delà de permettre des propositions de scenarii d’endommagement, l’analyse des salves d’émission acoustique a permis de qualifier des signatures différentes pour les propagations des fissures en mode I et en mode IIThis thesis is a work on the characterization of the damage of thermal oxide scales and in particular on the metal/oxide systems Ni/NiO and Zr/ZrO2. To study this damage, a multi-cracking test under SEM was carried out by coupling a traction micromachine with monitoring by acoustic emission inside the chamber of the scanning electron microscope. Various tests were carried out in order to configure the acoustic emission system to ensure that the recorded signals indeed come from the tensile specimens tested. This work made it possible to have a test making it possible to acquire the acoustic emission bursts specific to damage to Ni/NiO and Zr/ZrO2 systems under in-situ conditions. Thanks to this technical development, it was possible to propose damage scenarios for Ni/NiO and Zr/ZrO2 systems for two different oxide scale thicknesses (1 μm and 5 μm approximately) by coupling the information obtained by the SEM observations (on the surface of the specimens during tensile tests, and in cross section after rupture of the specimens) and analysis of the acoustic signals recorded during the tests. The analysis of the damage scenarios revealed notable differences between the two systems studied, but also differences within the same system depending on the oxidation conditions used to obtain the desired scale thicknesses. Beyond allowing proposals for damage scenarios, the analysis of the acoustic emission bursts made it possible to qualify different signatures for the propagation of cracks in mode I and in mode II
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Mauss, Francis. "Étude de la décomposition thermique de l'alun d'ammonium." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843838.
Full textAbstract:
La décomposition thermique de l'alun d'ammonium permet d'obtenir des alumines alpha de haute pureté. Cette décomposition se déroule en plusieurs étapes: - déshydratation de l'alun d'ammonium hydrate en alun anhydre ; - décomposition de cet alun anhydre en sulfate d'aluminium ; - transformation du sulfate d'aluminium en alumine de transition ; - précipitation de la phase alpha de l'alumine. La décomposition de l'alun dépend fortement de l'environnement gazeux. En particulier la déshydratation de l'alun est influencée par la pression physique dont le rôle est de modifier la diffusion de la vapeur d'eau au sein de l'échantillon. Au cours de la déshydratation, il se forme, selon la pression de vapeur d'eau créée a l'interface réactionnel, deux types d'alun partiellement déshydrate amorphe qui se différencient par leur texture et leur composition. Les conditions de déshydratation jouent un rôle important sur certaines propriétés physico-chimiques des alumines résultantes en modifiant probablement leur concentration en défauts ponctuels ce qui entraine des conséquences au niveau de leur surface spécifique, leur température de transformation gamma-alpha et leur thermoluminescence. Aspect théorique: décomposition des solides, thermodynamique des réactions chimiques diffusion de gaz à travers un solide, texture et structure des solides. Aspect pratique: obtention d'alumine de très haute pureté présentant des propriétés thermoluminescentes intéressantes.
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Kara-Slimane, Anouar. "Assemblages métal-céramique (oxyde, nitrure) par métallisation brasage : Influence des interactions chimiques dans les zones interfaciales." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1996. http://www.theses.fr/1996ECDL0018.
Full textAbstract:
L'optimisation de la tenue mecanique des assemblages metal-ceramique requiert une comprehension des phenomenes s'operant a l'interface. En d'autres termes la faisabilite de la liaison de ces materiaux particulierement dissemblables par leurs proprietes mecaniques, thermiques et physique est tres delicate. Ces disparites induisent un choix judicieux de la methode et des parametres de jonction. Le brasage que nous avons retenu ici consiste a lier les deux materiaux par l'intermediaire d'un metal d'apport. L'ensemble est ensuite porte a une temperature superieure au point de fusion de ce dernier pendant une duree courte sous une pression faible assurant le premier contact. Enfin, on refroidit lentement afin d'eviter les chocs thermiques. Dans le cas des ceramiques oxyde et nitrure les metaux d'apport traditionnels (eutectique ag-cu) ne mouillent pas les ceramiques. Pour combattre cet effet, nous avons procede a une metallisation des ceramiques utilisees (al#2o#3, aln, sialon) par projection plasma de poudres de cuivre. Les couches obtenues apres projection sont partiellement oxydees en cu#2o. Apres assemblage ceramiques metallisees /ag-cu/ cuivre massif, les meilleures contraintes de rupture sont obtenues pour les ceramiques brutes de projection. Ceci s'explique par l'effet de l'oxygene preexistant a l'interface qui favorise l'adhesion de la brasure a la ceramique, compte tenu de son effet tensioactif connu par ailleurs. L'analyse physico-chimique des interfaces montre, en outre la segregation de l'argent a la surface de l'alumine et une diffusion du cuivre projete dans la brasure. A titre de comparaison, nous avons realise des assemblages a l'aide d'une brasure reactive ag-cu-ti qui revelent que le titane vient segreger et reagit a l'interface metal-ceramique en remplacement de l'argent. Par contre, nous confirmons son role fragilisant sensible meme pour des vieillissements a basse temperature
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Ibégazène, Hocine. "Étude microstructurale de la stabilité thermique de phases métastables dans des systèmes à base de ZrO, HfO et d'oxydes de terres rares : application aux barrières thermiques /." Châtillon : ONERA, Office national d'études et de recherches aérospatiales, 1996. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb36156570d.
Full textAbstract:
Th. doct.--Paris 11, 1995.Autre forme du titre : "Étude de la métastabilité d'oxydes ultraréfractaires" Bibliogr. p. 187-195. Résumé en français et en anglais. L'ouvrage porte par erreur : ISSN 0078-3780.
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El-Morabit, M'Hamed. "Contribution à l’étude du déliantage thermique de matériaux céramiques : système Al2O3-(PVA/PEG) : Détermination expérimentale et théorique des mécanismes réactionnels mis en jeu." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0048.
Full textAbstract:
L'élimination des additifs organiques (liants plastifiants. . . ), utilisés pour la mise en forme des pièces céramiques, apparaît aujourd'hui comme une étape décisive dans l'élaboration des matériaux frittés. Cette phase, appelée déliantage, est encore mal connue. Le présent travail porte sur le déliantage thermique de céramiques monolithiques d'alumine alpha pour l'élaboration desquelles le PV A a été utilisé comme liant et le PEG comme plastifiant Après homogénéisation en phase aqueuse, séchage, granulation, mise en forme et compaction, les échantillons "crus", ainsi préparés, sont soumis à différents traitements thermiques, isothermes ou non, et le départ ou la dégradation du PV A et du PEG sont suivis par thermo-gravimètrie. Les paramètres étudiés sont de deux types : paramètres d'élaboration et paramètres de traitement thermique. Une approche théorique a permis de proposer un modèle cinétique du processus observé. Les paramètres qui influent de façon marquée sont le pH de la barbotine, les taux respectifs de liant et de plastifiant, la morphologie de la poudre d'alumine et la vitesse de montée en température. La taille des granules et la pression de compactage influent peu. Il existe une vitesse critique de montée en température - à ne pas dépasser surtout en début de déliantage. Elle est, dans notre cas, de 4 °C/min. Pour réduire le temps de déliantage sans nuire aux propriétés, en particulier mécaniques, du produit fini, il apparaît préférable d'utiliser un processus prévoyant des paliers isothermes et des phases de montée en température, dont la vitesse doit être progressivement ajustée. Des lois cinétiques, de type Avrami de germination-croissance, traduisent bien le processus pour lequel on peut distinguer deux périodes. Leur connaissance est un atout pour mieux contrôler et optimiser le déliantageThe shaping of ceramic pieces often requires the use of organic additives (binders, plasticizers. . . ), mixed with the powder inside a slurry. The burning out of these products- before the sintering- ( is a still bad known stage, but today it appears, for the whole elaboration process, as a crucial step, called debinding. The present work deals with the thermal debinding of alpha alumina monolithic ceramics, PV A and PEG being used as binder and plasticizer respectively. Green samples are obtained after several steps: homogenization in aqueous phase, drying, granulation, shaping and compacting. Different thermal treatments - isothermal or dynamic - are then applied to samples and the burning out or degradation of PV A and PEG are studied by means of thermogravimetry. Investigated parameters are either elaboration parameters or thermal treatment parameters. A theoretical approach has allowed to suggest a kinetic model for the observed process. The parameters having a marked influence are pH of slurries, amounts of binders and plasticizer, powder morphology, and rate of temperature increasing. Granule sizes and compacting pressure have a small influence. A critical value of temperature rate has been pointed out With the investigated system, it is about equal to 4°min-1. In order to reduce the debinding duration, without decreasing the final product characteristics - especially its mechanical properties -, it is better to use a mixed process, with isothermal steps and temperature increasing stages, the rate of which must be progressive! y adjusted. Avrami type kinetic laws are in good agreement with this debinding process, that is compounded of two steps. The knowledge of these laws is very useful to control and to optimize the whole process
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Dupuy, Diane. "Comportement thermomécanique de composites réfractaires oxyde-carbone." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0108.
Full textAbstract:
Cette thèse avait pour objectif d’étudier les relations existant entre la microstructure de réfractaires alumine-carbone utilisés en coulée continue dans l’industrie sidérurgique et leurs propriétés thermomécaniques. Le travail réalisé ici s’inscrit dans une logique composite, en déterminant les propriétés thermomécaniques des constituants séparément et en analysant ensuite les propriétés des matériaux multiphasiques. Différents systèmes de matériaux modèles ont été étudiés en s’intéressant à deux échelles : agrégats et matrice. Ces matériaux sont constitués d’une part, d’un squelette de graphite et d’agrégats d’alumine et d’autre part d’une matrice carbonée chargée en petits grains d’alumine. La liaison carbone de ces matériaux résultant de la pyrolyse d’une résine phénolique, les propriétés thermomécaniques des matériaux modèles élaborés ont été analysées à la fois pendant et après le traitement thermique de pyrolyse. L’évolution des propriétés au cours de la pyrolyse des échantillons réticulés a mis en évidence l’apparition d’un léger endommagement en fin de montée en température, et un endommagement plus prononcé lors du refroidissement. Cet endommagement résulte d’un différentiel de dilatation thermique entre les grains d'alumine et la liaison carbone. L'influence de ces effets microstructuraux sur le comportement mécanique des matériaux pyrolysés a été étudiée grâce à des essais de traction, mettant en évidence un comportement non-linéaire assez marqué. Des relations entre la fraction volumique et les propriétés physiques clés des matériaux ont pu être établies. Par ailleurs, les résultats obtenus ont montré qu’un changement de composition relativement peu important peut modifier radicalement les propriétés thermomécaniques de ces matériaux. Cette étude sur des matériaux modèles a permis de dégager des pistes pour une amélioration des compositions industriellesThe present thesis aimed at investigating the relationships existing between the microstructure of alumina-carbon refractories used in steel continuous casting and their thermomechanical properties. The work realized here fall within a composite approach, by determining thermomechanical properties of the single constituents of the materials and analyzing then the properties of the heterogeneous composites. Different systems of double scale model materials, constituted of graphite and alumina aggregates in one hand, and of carbon matrix loaded with fine alumina grains on the other hand were studied here. The carbon bond of these materials resulting from pyrolysis of phenolic resin, the thermomechanical properties of the elaborated model materials were analyzed both during and after the pyrolysis heating treatment. The properties evolutions of the cured samples during the pyrolysis highlighted a slight damage during the end of heating and important damage during cooling, due to a thermal expansion mismatch between the alumina grains and the resin/carbon bond. The influence of the thermal damage has been investigated thanks to tensile tests on the pyrolyzed materials, which exhibit a rather strong non-linear behavior. Relationships between volume fraction and physical key-properties of the materials have been established. Besides, the obtained results highlighted that a small change in composition can drastically change the thermomechanical properties of these materials. This overall study on model materials allowed to develop some ideas in order to improve industrial compositions
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SUDERON, HERMANN. "Conduction thermique des phases supraconductrices de UPt3." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10266.
Full textAbstract:
Cette these decrit le transport de chaleur dans le supraconducteur upt#3. La particularite de ce compose a fermions lourds est de presenter differentes phases supraconductrices dans le diagramme de phase champ magnetique-temperature et un gap supraconducteur qui s'annule sur des lignes et/ou des points a la surface de fermi (supraconductivite non-conventionnelle). Apres une introduction a ce type de supraconductivite, nous decrivons notre montage experimental en detail. L'experience que nous avons mise au point permet de mesurer la conductivite thermique a tres basse temperature (15mk - 1k), et sous champ magnetique (4 t). Nous discutons ensuite en detail nos mesures a champ nul, notamment l'anisotropie de la conduction thermique et les lois de puissance trouvees a basse temperature, qui demontrent que le gap supraconducteur est hybride avec une ligne de zero et des points de zero. Nos mesures a tres basse temperature (15mk < t < 30mk) montrent l'effet de brisure de paires predit dans le cas des supraconducteurs non conventionnels, meme dans des echantillons tres purs. Nous avons mesure la conductivite thermique dans les phases supraconductrices sous champ magnetique de ce compose. Nous discutons en detail nos resultats qui montrent le changement du parametre d'ordre a la transition entre deux des trois phases supraconductrices de upt#3. Nous observons aussi la diffusion des excitations thermiques par les vortex. La partie basse temperature bas champ magnetique, que nous avons etudiee avec un soin special, constitue une mise en evidence experimentale de la prediction theorique recente de lois d'echelle dans la phase mixte des supraconducteurs avec des zeros dans le gap. Nous avons aussi realise les premieres mesures de conduction thermique sur le compose sr#2 ruo#4. La supraconductivite dans ce compose a ete decouverte recemment. A l'heure actuelle, c'est le seul compose perovskite lamellaire sans plans cuivre-oxygene qui devienne supraconducteur (t#c 1k). Nous discutons nos mesures de conduction thermique (jusqu'a 20mk) sur ce compose.
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Vigier, Nicolas. "Étude des transitions de phase au cours du traitement thermique de la co-conversion oxalique d'actinides en oxyde." Lille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LIL10157.
Full text
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Guilmard, Marianne. "Étude de matériaux d'électrode positive dérivés de LiNiO2 pour batteries Lithium-ion : compréhension du mécanisme de dégradation thermique des phases désintercalées." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12591.
Full textAbstract:
Des matériaux d'électrode positive pour batteries Li-ion de formule Li(Ni,M)O2 (M=Al,Co/Al et Mn) ont été synthétisés par coprécipitation, puis caractérisés par diffraction des rayons X et des neutrons, par des mesures magnétiques et des tests galvanostatiques. La dégradation thermique des phases désintercalées LiX(Ni,M)O2 (M=Al,Co/Al et Mn,x=0. 50 et 0. 30) a ensuite été étudiée par analyses thermogravimétriques couplées à la spectométrie de masse, corrélées à des expériences de diffraction des rayons X in situ, afin d'en déterminer le mécanisme et d'expliquer les différences de stabilité observées suivant la composition des matériaux. Pour tous les composés étudiés, la dégradation se déroule en deux étapes, correspondant à la transition de la phase lamellaire initiale de type α-NaFeO2 en une phase "LiM2O4" de type pseudo-spinelle qui se transforme ensuite, à plus haute température, en une phase dérivant de NiO. L'influence de la nature de l'élément substituant a été discutée.
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Fallet, Mélanie. "Couches minces de TiO2-SiO2 élaborés par procédés sol-gel : rôle du dopant (Fe, Co, Sn) et du traitement thermique." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2048.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de couches minces de TiO2-SiO2 et TiO2-SiO2 dopées (Fe2+, Co2+, Sn2+) et non dopées élaborées par procédés sol-gel. Les films sont recuits à 500ʿC et 900ʿC pendant 3 minutes et 30 secondes respectivement (recuits " flash ") ou pendant une heure. Les caractéristiques structurales et morphologiques de ces dépôts sont fortement influencées par la nature du dopant, par sa teneur et par le type de traitement thermique appliqué à la couche. Ce dernier paramètre et la nature de la matrice céramique jouent un rôle important sur l'état d'oxydation du dopant fer et sur ses phases associées révélées par spectrométrie Mössbauer avec l'isotope 57Fe. Un traitement thermique d'une heure permet d'obtenir des dépôts cristallisés de TiO2 et de TiO2-SiO2. Dans le cas de la matrice de TiO2, l'introduction d'un dopant entraîne une promotion de la transformation de phase anatase-rutile avec une efficacité dans le sens Sn>Co>Fe ; la phase rutile est obtenue dès 500ʿC pour les films dopés à l'étain. La matrice mixte présente le même phénomène mais dans le sens Co>Fe>Sn. La présence d'un dopant dans le système mixte permet aussi d'éliminer partiellement ou complètement la macroporosité présente dans les dépôts mixtes non dopés. Ceci est particulièrement marqué avec le dopant fer quand sa concentration augmente de 0,5 à 5% massique. L'état d'oxydation du fer varie en fonction de la matrice étudiée et du recuit appliqué. Dans les films de TiO2, le fer existe uniquement sous forme Fe3+ alors qu'il est sous forme FE2+ et/ou Fe3+ dans les dépôts de Si02 et mixtes, suivant les paramètres de recuit. Les principales phases détectées sont la pseudo-brookite Fe2TiO5 (dans TiO2 et TiO2-SiO2), la fayalite Fe2SiO4 et l'hématite ferromagnétique a-Fe2O3 (dans SiO2 et TiO2-SiO2)This work is devoted to the study of doped (Fe2+, Co2+, Sn2+) and non-doped TiO2, SiO2 and TiO2-SiO2 thin films prepared by sol-gel processes. These coatings are annealed at 500ʿC and 900ʿC during 3 minutes and 30 seconds respectively ("flash" annealing) or for one hour. Structural and morphological characteristics of these films are strongly dependent upon the kind of doping element, its concentration and the type of heat treatment following the deposition. The ceramic matrix nature in connection to annealing procedures play an important role on the oxidation state of doping iron and its associated phases as revealed by 57Fe Mössbauer spectrometry. Crystallised thin films of TiO2 and TiO2-SiO2 are obtained after annealing for one hour. In the case of TiO2 matrix, the introduction of a doping element promotes the anatase-rutile transformation following the Sn>Co>Fe efficiency way. Rutile is already obtained at 500ʿC for the Sn-doped films. For the mixted system, the rutile phase is also promoted but in the way Co>Fe>Sn. Moreover, the presence of a doping element eliminates partially or completely the macroporosity encountered in the mixed non-doped films. This behaviour is particulary enhanced in case of iron, going along with an increasing concentration from 0,5 to 5 wt. %. Its oxidation state depends on the matrix kind and heat treatment. In TiO2 films, solely Fe3+ ions are found, irrespective of annealing. In marked contrast, Fe2+ and/or Fe3+ ions are evidenced in SiO2 and mixed coatings depending upon their heat treatment. The detected phases are chiefly pseudo-brookite Fe2TiO5 (in TiO2 and TiO2-SiO2 films), fayalite Fe2SiO4 and ferromagnetic haematite a-Fe2O3 (in SiO2 et TiO2-SiO2 films)
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Trannoy, Virgile. "Vers l'Elaboration de Pistes Magnétiques Enregistrables : De la Molécule au Matériau." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS209/document.
Full textAbstract:
Les progrès fulgurants de l’informatique poussent au développement de dispositifs plus petits et plus puissants, impliquant la conception de matériaux continuellement plus complexes à l’échelle nanoscopique. Notre objectif est de développer, par une approche purement bottom-up, des nanoparticules magnétiques présentant de fortes anisotropies magnétiques (oxydes ou alliages) et localisées dans des nanoperforations bien organisées d'un film mince d’oxyde non magnétique. Notre approche originale pour synthétiser ces nanoparticules magnétiques comprend trois étapes: i) l’élaboration d’une matrice solide nanostructurée par chimie sol-gel en présence d’agents structurants, ii) la formation d’analogues du bleu de Prusse (ABP) dans la nanostructuration de ces matrices et iii) leur traitement thermique sous atmosphère contrôlée. Deux types de matrices solides nanostructurées ont été étudiées : les films minces de TiO2 nanoperforés, permettant d’organiser les particules sur une surface, et les monolithes de silice mésoporeux, permettant l’étude de la transformation des particules d’ABP en oxyde et alliage sur des quantités de matière plus importante que celle contenue dans les films nanoperforés. Les ABPs ont été choisis comme précurseurs pour la formation de ces particules magnétiques en raison de leur composition chimique et de leur structure particulièrement bien définies. En modulant la chimie très versatile des ABPs combinée à une parfaite maîtrise de leur stœchiométrie à l'échelle atomique, il devrait être possible de réguler finement la composition chimique, la structure et donc les propriétés magnétiques des alliages et des oxydes.Une méthode originale, mise au point au laboratoire, permet de confiner des particules d’ABPs à l’intérieur de monolithes de silice mésoporeux pour former des nanocomposites ABP/SiO2. Le traitement thermique de ces nanocomposites sous atmosphère contrôlée a été étudié de façon à obtenir des nanocomposites Oxyde/SiO2 et Métal/SiO2 présentant une mésoporosité parfaitement préservée ainsi que des nanoparticules bien confinées dans la porosité.La formation d’ABP dans les nanoperforations d’un film mince de TiO2 est réalisée grâce à l'immersion successive de ce film dans des solutions de précurseurs de l’ABP. Une étude systématique de chaque étape de la synthèse a permis d’aboutir à la formation de particules d’ABP à l’intérieur de chaque nanoperforation du film mince. Enfin, le traitement thermique sous atmosphère contrôlée a conduit à la transformation des particules d’ABPs en oxydes mixtes ou en alliages dans ces nanoperforationsRemarkable progress in information technology has led to the development of smaller and more powerful systems. This effort requires the design of new materials which are more complex at the atomic scale. Our goal is to develop magnetic nanoparticles confined into the well-organized nanocraters of non-magnetic thin films that should present a strong magnetic anisotropy (as oxides or alloys). In order to synthesize these magnetic nanoparticles, our original bottom-up approach involves three steps : i) elaboration of a solid nanostructured matrix via sol-gel chemistry in the presence of structuring agents, ii) formation of Prussian Blue Analogues (PBA) in the pores of this matrix and iii) thermal treatment under a controlled atmosphere. Two types of nanostructured matrices have been investigated : nanoperforated TiO2 thin films, in order to organize particles on a surface, and mesoporous silica monoliths, which allow to study the transformation of a larger amount of PBA nanoparticles into oxide or alloy than in the case of thin films. PBAs were chosen as precursors for the formation of magnetic particles because of their well-defined chemical composition and structure. PBA chemistry is versatile and the stoichiometry and structure of the resulting coordination polymer can be perfectly controlled at the atomic scale. Controlling PBA chemistry should thus enable us to finely tune the chemical composition and structure of the corresponding alloys and oxides and hence their magnetic properties.An original method, developed in our laboratory, results in well-confined PBA particles within the organized porosity of a mesoporous silica monoliths to form PBA/SiO2 nanocomposites. The thermal treatment of these nanocomposites under different controlled atmospheres was then investigated in order to get Oxide/SiO2 and Metal/SiO2 nanocomposites with a perfectly preserved mesoporosity and well-confined nanoparticles with controlled chemical composition, size and shape.The PBA formation inside the nanocraters of a TiO2 thin film is performed by successive immersions of the film in the PBA precursor solutions. A systematic study of each step of the synthesis leads to the formation of PBA particles within each nanoperforation in the thin film. Finally, the thermal treatment under different controlled atmospheres enabled the transformation of PBA particles into oxides or alloys inside the nanoperforations
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Parret, Frédéric. "Méthode d'analyse sélective et quantitative d'un mélange gazeux à partir d'un microcapteur à oxyde métallique nanoparticulaire." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2006. http://oatao.univ-toulouse.fr/7430/1/parret.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse a été effectuée dans le cadre d'un contrat Européen "Nanosensoflex" au sein du laboratoire LAAS-CNRS de Toulouse, qui visait à améliorer la technologie capteur et à optimiser la sélectivité grâce notamment à un nouveau mode opératoire associé à une nouvelle technique de traitement des réponses. Pour cela, nous avons démontré expérimentalement que la forme de la réponse transitoire de ces capteurs, au cours de variations très rapides de température, était fonction du mélange gazeux environnant de manière très reproductible. Aussi, nous avons pu définir un profil thermique adapté à la détection du CO dans le mélange de NO2 et propane. Il comporte 6 paliers de température compris entre 100°C et 500°C et n'excède pas au total 12s. Par la prise en compte des formes et temps associés issus des réponses normalisées d'un capteur et d'une méthode multifactorielle, nous avons discriminé chaque mélange gazeux et quantifier le CO entre 1 et 200 ppm indépendamment du taux d'humidité.
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Oçafrain, Arlette. "Mise en oeuvre et utilisation de la méthode de l'échangeur thermique (HEM) pour l'obtention de monocristaux à applications spécifiques et de céramiques supraconductrices orientées." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00160029.
Full textAbstract:
L' étude d'une technique originale de croissance cristalline, basée sur l'utilisation d'un échangeur thermique et nommée HEM (Heat Exchanger Method), a été entreprise. Un dispositif expérimental a été développé et optimisé. La modélisation des échanges thermiques a conduit a l'élaboration d'un code de calcul numérique. Ce dernier est valide par confrontation des résultats de la simulation aux données expérimentales obtenues lors de la croissance d'un matériau école, le germanium. Le champ d'application de la technique HEM a alors été étendu à l'obtention de céramiques texturées du supraconducteur à haute température critique YBa2Cu3O7-x. Après une étude de la microstructure des textures, un mécanisme de texturation est proposé. Enfin, des cristaux du compose NaMgF3 (perovskite) sont obtenus par HEM. Leur étude en température, par observation des domaines ferroélastiques et par spectroscopie Raman, révèle l'existence d' une seule transition de phase.
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Boyer, Ludovic. "Analyse des propriétés de l'oxyde de grille des composants semi-conducteurs de puissance soumis à des contraintes électro-thermiques cycliques : vers la définition de marqueurs de vieillissement." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20028/document.
Full textAbstract:
Les composants semi-conducteurs de puissance sont aujourd'hui au c?ur des systèmes de conversion d'énergie et sont de plus en plus employés dans le domaine des transports, notamment dans des applications critiques induites par l'émergence des véhicules hybrides et d'avions plus électriques. Durant l'exploitation des systèmes de conversion d'énergie, des contraintes significatives sont imposées aux composants semi-conducteurs de puissance, dégradant ainsi leur fonctionnement. Dans une application critique, ces dégradations peuvent activer la défaillance d'un système électrique et ainsi avoir des conséquences graves d'un point de vue économique et de sécurité. Il existe alors une forte demande concernant une compréhension des modes de défaillances et des mécanismes de vieillissement des composants semi-conducteurs de puissance. Il en est de même pour le développement de nouvelles techniques de caractérisations pour le suivi de leur vieillissement. Le suivi de l'évolution de paramètres de l'oxyde de grille de véhicules tests par le biais de la méthode Capacité-Tension ou C(V) - couramment employée en micro-électronique - et de la méthode de l'onde thermique ou MOT - développée au sein du Groupe Énergie et Matériaux de l'IES -, ainsi que leur adaptation à des composants semi-conducteurs de puissance, constituent l'essentiel du travail de cette thèse. Le couplage de la MOT à la C(V) a permis de localiser sommairement les charges injectées dans l'oxyde de grille des véhicules tests lorsqu'ils ont été soumis à des contraintes électriques similaires à celles subies dans les systèmes de conversion d'énergiePower semi-conductor devices are increasingly used as key parts of embedded power conversion systems in critical applications such as aerospace industry and ground transport. In such critical applications, these devices are submitted to harsh electrical, thermal and mechanical environments stresses which may significantly alter their reliability. An embedded power conversion system failure due to a power semi-conductor device breakdown may induce catastrophic results in terms of human safety, as well as economical dimensions. There is, indeed, a continuous demand on an increasing knowledge concerning the failure modes and the ageing mechanisms of power semi-conductor devices, as well as for development of new characterization techniques for ageing monitoring. The greatest part of the present work is focused on the monitoring of gate oxide properties evolutions of samples structures using the Capacitance-Voltage method (C-V method) -mainly employed in microelectronics- and the Thermal Step Method (TSM) -developed in Energy and Materials Group of IES-, as well as applying them to power semi-conductor devices. Coupling TSM and C-V method has allowed to approximately locate injected charges in the gate oxide of sample devices when submitted to electrical stresses comparable to the ones submitted to power semi-conductor devices
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Imbert, Paul-Henri. "Fabrication du combustible nucléaire par voie peroxyde : du précurseur au matériau fritté." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R019/document.
Full textAbstract:
Cette étude s’inscrit dans le cadre d’une gestion commune de l’uranium et du plutonium par un procédé original reposant sur l’échange cationique au sein de nanoclusters d’uranyle et qui permet une utilisation directe de ces précurseurs double pour la fabrication de pastilles d’oxyde mixte. Les travaux de la thèse ont visé à démontrer que des composés peroxo-hydroxydes double d’uranyle et d’ions terres-rares (utilisés comme simulants des actinides mineurs) pouvaient répondre à cet objectif industriel. La démarche de compréhension a été décomposée en deux grandes étapes, (i) l’obtention d’une poudre d’oxyde mixte de type fluorine par décomposition thermique des sels initiaux puis, (ii) la fabrication de pastilles densifiées aux caractéristiques microstructurales optimisées. Pour ces deux étapes, les analyses expérimentales ont été réalisées par des approches ex-situ et in-situ, et cela pour des conditions opératoires variées en température et en nature de l’atmosphère réactionnelle. Les mécanismes et phénomènes physico-chimiques associés aux transformations ont été principalement étudiés par dosages chimiques des espèces (redox et ICP-AES), diffraction des rayons X, spectroscopies UV-visible, infrarouge et d’absorption X, analyses thermiques, (ATG-MS, ATG-ATD, dilatométrie) et observations en microscopie optique, électronique à balayage et en transmission. La décomposition thermique conduisant à l’obtention d’une poudre d’oxyde mixte homogène apparait régie par deux paramètres clés, la diffusion de l’élément d’ajout (Nd ou Ce) au sein des phases uranifères et la pression partielle en oxygène. Les travaux montrent également que les transformations successives sont qualitativement isomorphiques, et que les distributions en taille et en forme des particules du précurseurs demeurent jusqu’à la phase d’oxyde de type fluorine. Le procédé d’obtention du précurseur par une voie d’hydrométallurgie offre des poudres de grande surface spécifique. Bien qu’il n’ait pas été possible d’extraire les paramètres thermodynamiques du frittage par les expériences in-situ, les analyses ex-situ des pastilles densifiées laissent supposer que les mécanismes densifiant reposeraient sur une diffusion aux joints de grains. Les observations microstructurales ont permis de montrer une distribution homogène des grains et de la distribution des cations métalliques en solution solide. Les résultats de la thèse confortent grandement les potentialités de cette voie originale reposant sur l’emploi de précurseurs peroxo-hydroxyde double d’uranyle et de terre-rare pour une gestion commune de l’uranium et du plutonium dans des usines de retraitement du futurThe present Ph-D work is part of a project investigating the combined management of uranium and plutonium by an original process based on cationic exchange within uranyl nanoclusters which allows a direct use of these precursors for the manufacturing of mixed-oxide pellets. The study aimed to demonstrate that double peroxo-hydroxide of uranyl and rare earth ions (used as simulants of minor actinides) could meet this industrial objective. The methodology was divided into two main steps, (i) preparation of fluorine-type mixed oxide powders by thermal decomposition of the salts and then (ii) manufacturing densified pellets with optimized microstructural behaviors. For these two steps, the experimental analyses were performed using ex-situ and in-situ approaches, for various operating conditions in terms of temperature and nature of the reaction atmosphere. The physical-chemistry mechanisms and phenomena associated to the transformations were mainly studied by chemical analysis of species (redox and ICP-AES), X-ray diffraction, UV-visible, infrared and X-ray absorption spectroscopies, thermal analyses, (TGA-MS, TGA-TDA, dilatometry) and observations by optical, scanning and transmission electron microscopies. The thermal decomposition leading to a homogeneous mixed oxide powder appears to be governed by two key parameters, the diffusion of the adding element (Nd or Ce) within the uranium based phases and the partial pressure of oxygen. The work also shows that the successive transformations are qualitatively isomorphic, and that the size and shape distributions of the precursor’s particles remain up to the fluorine-type oxide phase. The process of obtaining the precursor by a hydrometallurgical route offers powders with a large specific surface area. Although it was not possible to extract the thermodynamic parameters of sintering by in-situ experiments, ex-situ analyses of the densified pellets suggest that the densifying mechanisms would be based on diffusion at the grain boundaries. Microstructural observations showed a homogeneous distribution of grains and of metallic cations in solid solution. The results of the Ph-D thesis greatly confirm the ability of this original approach based on the use of double peroxo-hydroxides of uranyl and rare earth ions as precursors for the management of uranium and plutonium in future reprocessing plants
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Fayeulle, Dominique. "Elaboration et étude de révêtements céramiques à sous-couche d'accrochage cellulaire pour la protection chimique et thermique de composants de turbomachines." Paris, ENMP, 1989. http://www.theses.fr/1989ENMP0149.
Full textAbstract:
Etude d'un nouveau procédé de fabrication des barrières thermiques fondé sur le dépôt électrophorétique d'une couche métallique (nicraly+ta) pour obtenir des sous-couches d'accrochage par aluminisation en phase vapeur avant la réalisation des barrières thermiques par projection plasma de zircone partiellement stabilisée. On analyse les propriétés des produits réalisés par ce procédé et leur potentiel d'application pour la protection des composants de turbomachines
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Latka, Leszek. "Développement de la projection plasma de suspension de dépôts d'hydroxyapatite, d'oxyde de titane et de zircone yttriée et leur caractérisation mécanique." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10088/document.
Full textAbstract:
La projection par plasma de suspension d’hydroxyapatite, d’oxyde de titane et de zircone yttriée permettant d’obtenir des revêtements biocompatibles, des barrières thermiques ou encore des surfaces photo-catalytiques est étudiée. Les revêtements sont projetés à l’aide d’une torche plasma SG-100. La puissance électrique se situe entre 27 et 40 kW et les distances de projection entre 40 et 70 mm, selon le type de matériau projeté. La stabilité de la suspension est déterminée par des mesures de potentiels Zeta. Les propriétés mécaniques des revêtements d’hydroxyapatite après projection et après immersion dans un fluide physiologique sont comparées. Il en résulte que la dureté augmente avec la durée d’immersion. Pour les revêtements de titane, l’essai de rayure a confirmé la bonne adhérence et la bonne cohésion de ce type de revêtement. Nous avons également observé que les revêtements testés montrent de meilleures propriétés photo-catalytiques que les revêtements commerciaux Pilkington Active™ glass. L’étude des revêtements à base d’oxydes de zircone s’est focalisée sur les propriétés mécaniques et le transport thermique. L’indentation instrumentée confirme les très bonnes propriétés mécaniques de ces revêtements, jusque 3.5 GPa pour la dureté et jusque 130 GPa pour le module d’élasticité. Nous avons aussi observé que les valeurs de conductivité thermique des revêtements testés sont plus faibles que celles des revêtements projetés avec des méthodes conventionnelles.En conclusion, les revêtements obtenus par projection plasma présentent des propriétés qui les rendent utilisables dans de nombreuses applicationsThe basics of thermal spraying were presented. Suspension plasma spraying method was described and also possible applications, as biocompatible coatings, thermal barrier or photo-catalytic surfaces were presented. Instrumented indentation test was characterized. In work hydroxyapatite, titanium dioxide, yttria stabilized zirconia and yttria with ceria stabilized zirconia were used. Set-up of plasma spray installation was presented. The stability of suspension was determined by zeta potential measurements. Coatings were sprayed with plasma torch SG-100. Electric power was in range from 27 to 40 kW and spray distance varying from 40 to 70 mm, depending on type of sprayed material.Mechanical properties of hydroxyapatite coatings as-sprayed, as well as soaked in simulated body fluid were tested. Influence of soaking time on coatings hardness was noted, which increases with increasing time of soaking. In case of titania coatings, mechanical and photo-catalytic properties were estimated. Scratch test confirmed high values of cohesion and adhesion. Tested coatings exhibit better photo-catalytic properties than commercial Pilkington Active™ glass. Investigation of coatings based on zirconium oxide concerned on mechanical and thermal transport properties. Instrumented indentation test confirmed very good mechanical properties, up to 3.5 GPa and up to 130 GPa for hardness and elastic modulus, respectively. Values of thermal conductivity of tested coatings were lower than coatings sprayed with conventional methods. Based on conducted studies was found that suspension plasma sprayed coatings exhibit properties, which made possible its application on different fields of technique
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Rampon, Régine. "Elaboration et optimisation d'électrolytes pour piles à combustible de type SOFC." Besançon, 2007. http://www.theses.fr/2007BESA2017.
Full textAbstract:
La température d’utilisation importante des SOFC est à l’origine de nombreux problèmes tant au niveau du choix des matériaux que de la durée de vie des piles. Un point clef dans l’obtention d’une pile fonctionnant à température réduite est la production d’un électrolyte dense et mince (une vingtaine de microns). Dans ce but, le procédé de projection par plasma d’arc soufflé atmosphérique (APS) a été adapté en remplaçant la poudre usuellement injectée dans le plasma par une suspension de fines particules. Pour mener à bien ces travaux, une bonne compréhension des phénomènes mis en jeu est nécessaire au contrôle de la microstructure des dépôts. Tout d’abord, une étude a été menée dans le but de comprendre les interactions entre les suspensions, l’injection et le procédé de projection. Des suspensions dispersées et stables ont été élaborées dans trois solvants : l’eau, le méthanol ou l’azéotrope éthanol/méthyléthylcétone. L’ajout de plastifiant a permis de contrôler la viscosité tandis que seul la nature du solvant a permis de modifier la tension de surface. Les comportements des suspensions vis-à-vis de l’atomisation ont ensuite été évalués. Ainsi pour l’eau les distributions de taille de gouttes sont quasi monomodales pour un faible débit de gaz ou une forte viscosité de la suspension, tandis que pour les alcools elles sont extrêmement larges et contiennent des gouttes de tailles très variées. Enfin en tirant des tendances sur les différences de comportement des suspensions vis-à-vis de l’atomisation, des hypothèses quant aux trajectoires des gouttes dans le plasma ont été avancées afin d’expliquer les évolutions des vitesses et température des particules en vol. L’étude de la microstructure des dépôts a ensuite montré que l’utilisation de l’eau comme solvant et la diminution du débit de gaz porteur se traduisent par une diminution drastique des taux de porosité. Outre les effets de la formulation des suspensions et de l’injection, certains paramètres opératoires de projection ont été évalués afin d’être optimisés. Ainsi la distance de projection est un paramètre particulièrement important. Les paramètres plasma permettent également la modification de la microstructure des dépôts, les plus intéressants ont donc été sélectionnés grâce aux températures et vitesses de particules mesurées avec l’accuraspray. Enfin les paramètres cinématiques optimaux ont été déterminés. Enfin l’obtention de dépôt dense étant délicate, une autre piste a été explorée de façon préliminaire afin d’obtenir des couches denses : le traitement thermique in situ. De premiers dépôts ont été traités par passage du plasma à très faible distance des dépôts précédemment réalisés. Des couches très denses sont alors obtenues en surface sur des épaisseurs très réduites. Des dépôts présentant les différentes microstructures obtenues dans ces travaux ont alors été testés par spectroscopie d’impédanceThe high operating temperature of the SOFC decreases the life time of the cells. The reduction of the SOFC operating temperature causes several problems such as ohmic drop through the electrolyte. To overcome these cell performance losses, the electrolyte resistivity can be decreased by lowering the thickness of the electrolyte. The chosen process is the plasma jet projection of ceramics suspensions. A good understanding of the process is necessary in order to control the coatings microstructure. First the interactions between the suspension characteristics, the injection and the projection process have been studied. Dispersed and stable suspensions have been obtained in three different solvents: distilled water, methanol and ethanol/methylethylketone azeotrope. Solvent nature determines the surface tension and viscosity is controlled through additive amounts. Atomization has been studied as a function of the suspension formulations. Suspension with water generates monomodal drop size distribution when its viscosity is high or the atomization gas flow rate is low. Suspensions with alcohol generate wide drop size distribution. This work gave trends about suspension behaviour toward atomization and allowed us to make hypothesis about drop trajectory in the plasma. Finally study of the coating microstructure showed that using water as solvent and working with low atomization gas flow rate generate the less porous microstructure. Influence of operating parameters such as plasma characteristics, cinematic and projection distance has been evaluated. Particle temperatures and speeds were measured with accuraspray and used as a tool to select the best operating parameters in order to obtain less porous coatings. It was really difficult to obtain dense coatings so in situ thermal treatment was studied and preliminary tests are presented. Coatings were produced and then treated by passing the plasma in front of the coating. Coating surfaces are obtained really dense but are cracked. Finally first electrochemical results are presented
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Wouters, Yves. "Oxydation thermique des métaux dans la vapeur d'eau : cas du nickel et du titane." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0056.
Full textAbstract:
Les cinetiques d'oxydation a haute temperature de nombreux metaux et alliages metalliques, ainsi que la morphologie des couches de corrosion formees, peuvent etre tres influencees par la presence de vapeur d'eau dans l'atmosphere oxydante. Cependant l'interpretation des resultats est la plupart du temps vague et les mecanismes d'oxydation restent mal connus. Pour porter un eclairage nouveau sur ce domaine de la cinetique heterogene, cette these tente de relier les aspects classiques de modelisation macroscopique de l'oxydation thermique des metaux et ceux, plus novateurs, de perception microscopique des phenomenes physiques impliques. Pour ce faire, nous avons mene une etude cinetique parametrique et une caracterisation des couches utilisant notamment les methodes photo-electrochimiques ex-situ, dans le cas du nickel et du titane. Pour la premiere fois, l'utilisation systematique de la photo-electrochimie, apporte des eclairages inattendus sur les ecarts a la stoechiometrie, le niveau de contrainte et la nature des defauts des oxydes formes. Ces resultats permettent de proposer une modelisation cinetique en accord avec la totalite des observations experimentales
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Lavisse, Luc. "Elaboration, caractérisation physico-chimique et simultation thermo-cinétique de couches d'oxydes de titane sous faisceau laser Nd-YAG impulsionnel." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2002. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2110_llavisse.pdf.
Full textAbstract:
Si la nutrition ou la carburation sous faisceau laser de cible en titane a été largement étudiée, l'oxydation assistée laser de ce matériau n'a que très peu été explorée. Compte tenu de la complexité des phases formées, nous nous sommes principalement intéressés aux premiers stades de l'oxydation. Les couches formées ont été caractérisées tant du point de vue chimique (XPS) que structural (DRX) ou morphologique (MEB). L'influence des paramètres de traitement (puissance, vitesse de déplacement du faisceau laser, composition de l'environnement gazeux) a été examinée. Différentes phases d'oxydes ont été identifiées et leur présence a été expliquée en relation avec le diagramme de phases Ti-O. Une simulation thermique de l'impact laser a été faite et nous a permis de mieux comprendre le cyclage thermique subi par le matériau. L'aspect cinétique des réactions mises en jeu a également été pris en compteThe nitriding or the carburation of a titaniumsubstrate assisted by a laser source has been extensively studied, but these has been fewer investigations of laser induced oxidation phenomena. Taking account the formed phase complexity, we have investigated the titanium oxidation in the early stage. We have elaborated and we have characterized the layers, as well as chemistry analysis (Auger and XPS), or as phases investigations (XRD), or as morphological observations (SEM). The influence of the parameter-treatment (the laser power, the laser-beam velocity at the substrate surface, and the gas composition of the atmosphere) were examined. Several oxide-phases were identified and a relation between their apparition and the phase diagram titanium-oxide has been established. A thermal-simulation of the laser impact has shown the existence of a thermal cycle undergone at the material surface. A kinetic-oxidation aspect oxidation aspect oxidation aspect has been carried out
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Vélu, Gabriel. "Croissance par pulvérisation cathodique et caractérisations électriques de couches minces ferroélectriques de PZT." Valenciennes, 1998. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/4fb5ae42-a8e7-4208-aed5-4483bdcca32d.
Full textAbstract:
L'élaboration de couches minces ferroélectriques est présentée ici de façon générale comme une succession d'étapes liées entre elles. Plus particulièrement,élaboration de films minces de PZT 54/46 par pulvérisation cathodique sur une structure stabilisée SiI/SiO₂/Ti/Pt a permis de mettre au point trois filières technologiques distinctes qui se caractérisent par leur mode de cristallisation : le recuit conventionnel, le recuit rapide, et la croissance in situ. Les températures utilisées dans ces trois filières sont relativement basses (510°C a 700°C) et restent compatibles avec les technologies du silicium. Dans la méthode du recuit conventionnel, l'insertion d'une couche tampon de PbTiO3 permet de contrôler l'orientation cristalline du film de PZT et d'abaisser sa température de cristallisation de 125°C. Les propriétés électriques des films issus de chaque filière ont été mesurées de façon systématique. La constante diélectrique atteinte, par croissance in situ, la valeur de celle du matériau massif de même composition, d'autre part les pertes diélectriques sont inférieures à 4% indépendamment de la filière d'obtention. Les propriétés ferroélectriques, caractérisées par les polarisations rémanentes et les champs coercitifs, diffèrent selon le mode d'élaboration. La résistance à la fatigue est typique de la structure M. I. M. Mais peut être augmentée par l'insertion d'une couche tampon au delà des 10¹⁰ cycles. Les propriétés piézo-électriques sont évaluées a travers les mesures des coefficients d₃₃et e₃₁ sont obtenues respectivement par le piézomètre detype « Berlincourt » et la méthode de la poutre encastrée.
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Parret, Frederic. "Méthode d'analyse sélective et quantitative d'un mélange gazeux à partir d'un microcapteur à oxyde métallique nanoparticulaire." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012018.
Full textAbstract:
Cette thèse a été effectuée dans le cadre dun contrat Européen « Nanosensoflex » au sein du laboratoire LAAS-CNRS de Toulouse, qui visait à améliorer la technologie capteur et à optimiser la sélectivité grâce notamment à un nouveau mode opératoire associé à une nouvelle technique de traitement des réponses. Pour cela, nous avons démontré expérimentalement que la forme de la réponse transitoire de ces capteurs, au cours de variations très rapides de température, était fonction du mélange gazeux environnant de manière très reproductible. Aussi, nous avons pu définir un profil thermique adapté à la détection du CO dans le mélange de NO2 et propane. Il comporte 6 paliers de température compris entre 100°C et 500°C et nexcède pas au total 12s. Par la prise en compte des formes et temps associés issus des réponses normalisées dun capteur et dune méthode multifactorielle, nous avons discriminé chaque mélange gazeux et quantifier le CO entre 1 et 200 ppm indépendamment du taux dhumidité.
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Preziosa, Olivier. "Élaboration par projection thermique de barrières de diffusion finement structurées dans le cadre de l’élaboration d’aluminium et étude de leurs performances." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/735e16b4-d4a4-41ca-9b4f-15e640cdf68f/blobholder:0/2010LIMO4075.pdf.
Full textAbstract:
Ces travaux s’inscrivent dans le cadre d’un programme collaboratif industrie/université visant à l’amélioration des caractéristiques des dalles de bordure de cuves d’électrolyse pour la production d’aluminium. La contribution de cette thèse est relative à la réalisation et l’évaluation de traitements de surface de couverture (dépôts) sur les faces externe (extrados) et interne (intrados) des dalles. Côté extrados, ces travaux ont permis la réalisation d’un dépôt d'émail par projection thermique à la flamme oxyacétylénique (avec une poudre comme précurseur) d’un substrat SiC/Si3N4. Les mécanismes de construction des dépôts sont identifiés comme fortement liés à la viscosité en température de l'émail projeté. Afin de maximiser le taux de recouvrement des dalles, les paramètres opératoires ont été optimisés en utilisant la méthode du simplexe. Une sous-couche en laiton contribue également à améliorer cette réponse en favorisant la mouillabilité de l’émail "ramolli". La perméabilité aux gaz des dépôts optimisés est estimée en mesurant un débit d’argon à température ambiante les traversant. Une réduction importante de la perméabilité a été obtenue, autour de 47 % en présence d’une sous-couche. Côté intrados, une étude initiale, par des tests de corrosion et des essais de mouillabilité par la goutte sessile, a été menée afin de mieux appréhender les mécanismes de corrosion, l'objectif visé étant l'identification de matériaux peu mouillés par le bain cryolithique. Dans un second temps, des dépôts de TiO2 et TiB2 ont été réalisés par projection plasma. Un test accéléré de corrosion dans un bain cryolithique a amené toutefois très rapidement à une corrosion très sévère de ces dépôts. Plus généralement, l’état de surface des substrats SNBSC a semblé compromettre la réalisation par projection thermique d’un revêtement inaltérable au bain fluoré dès lors qu'un taux de couverture de 100 % a difficilement été atteint, permettant une pénétration du bain au sein même des dépôtsThis work is part of an ongoing industrial research aiming at improving the properties of sidelining of electrolytic cells for aluminum production. The contribution of this thesis is related to the implementation and evaluation of coatings (diffusion barriers) on the outer and inner sides of sidewall blocks. In the outer side, enamel was deposited on a SiC/Si3N4 (SNBSC) refractory blocks by thermal spraying using an oxyacetylene flame (with powder as feedstock). The mechanisms of coating construction are identified as strongly related to the viscosity of the sprayed enamel. To maximize the coverage rate, operating parameters were optimized using the simplex method. A brass sub-layer also demonstrated to improve this rate by improving the wettability of "softened" enamel. Gas permeability of optimized coatings was estimated by measuring a crossing flow of argon at room temperature. A significant reduction of the permeability was measured, around 47%, for an enamel coated substrate with a sub-layer. In the inner side, an initial study, by corrosion tests and tests of wettability by static sessile drop method, was conducted to better understand corrosion mechanisms, the objective being the identification of non-wetted materials by a cryolite bath. In a second part, TiO2 and TiB2 coatings were manufactured by plasma spraying (under air at atmospheric pressure and inert gas at reduced pressure, respectively). An accelerated corrosion test in a cryolite bath, however, very quickly led to severe corrosion of these coatings. More generally, the surface roughness of industrial SNBSC substrates appeared to undermine the achievement of a thermal sprayed coating, unalterable in a fluorinated bath, considering a coating coverage hardly reaching 100%, allowing the bath to penetrate through the coatings
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Cinausero, Nicolas. "Etude de la dégradation thermique et de la réaction au feu de nanocomposites à matrice PMMA et PS." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00382965.
Full textAbstract:
En dépit de leurs propriétés uniques, les polymères sont très sensibles à la température et sont susceptibles de s'enflammer en présence d'une source de chaleur et au contact de l'air. Afin de remplacer les additifs retardateurs de flammes halogénés, soumis à certaines inquiétudes et restrictions, nous avons étudié de nouveaux systèmes retardateurs de flammes à base d'oxydes minéraux nanométriques concernant deux polymères : le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) et le polystyrène (PS). Trois stratégies ont été mises en place. Nous avons examiné dans un premier temps l'influence des oxydes d'aluminium et de silicium nanométriques sur les propriétés ignifuges et les mécanismes de stabilité thermique des nanocomposites à matrices thermoplastiques. Divers paramètres ont été évalués comme le taux d'incorporation, la composition chimique des oxydes et le type de matrice polymère. L'impact de la modification de surface des nanoparticules sur la réaction au feu des composites a été également analysé. Les traitements de surface des oxydes concernent des greffages de molécules organiques de faible masse molaire, le dépôt de couches inorganiques et le greffage d'oligomères. Enfin, des combinaisons d'additifs phosphorés et de nanocharges, vierges ou modifiées, ont mis en évidence des synergies notables sur la réaction au feu. L'étude du procédé d'ignifugation des composites a été réalisée notamment par l'analyse approfondie des résidus charbonnés.
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Baudon, Sylvain. "Etude de l'influence des contraintes appliquées sur l'évolution des propriétés diélectriques des couches minces isolantes dans les composants semi-conducteurs de puissance." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01001950.
Full textAbstract:
La fiabilité des chaînes de conversion électrique dans les systèmes embarqués est un enjeu critique dans les applications où interviennent des contraintes liées à la sécurité des personnes ou à des aspects économiques non-négligeables. La maintenance préventive permet de surveiller le bon fonctionnement des maillons faibles de la chaîne de conversion, tels que les composants de puissance à semiconducteurs (IGBT à grille en tranchée) présents dans les convertisseurs d'électronique de puissance utilisés dans le domaine du transport. L'objectif de ce travail est d'évaluer la possibilité d'utiliser l'état de l'oxyde de grille comme indicateur de l'état opérationnel du composant, lorsque celui-ci est soumis à des contraintes thermo-électriques représentatives de son fonctionnement. Les résultats obtenus par couplage de différentes techniques non destructives (méthode capacité-tension et méthode de mesure des charges d'espace) mettent en évidence des évolutions de l'oxyde liées à des effets causés par les charges électriques dans les zones de la structure les plus contraintes.L'étude et la modélisation des phénomènes diélectriques dans les couches minces d'oxyde nécessitent de nouvelles méthodes de mesure de la charge électrique à haute résolution spatiale. Dans le présent travail, nous démontrons, à travers des simulations et des résultats expérimentaux, l'applicabilité d'une de ces techniques de caractérisation, " la méthode de l'impulsion thermique ", sur ce type de structures de la microélectronique. Sa sensibilité aux fines zones de champ électrique localisées au niveau des interfaces est en particulier mise en évidence, en ouvrant des voies vers la mise au point de nouvelles techniques à haute résolution spatiale, basées sur des stimuli thermiques.
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Dardant, Agnès. "Elaboration et comportement magnétique de céramiques YBa2Cu3O7-delta à grains désorientés : influence d'inhomogéneités chimiques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00149138.
Full textAbstract:
La présence d'inhomogéneités chimiques (phases secondaires telles que BaCuO2, CuO, carbonates...) dans les céramiques YBa2Cu3O7-x non texturées pourrait expliquer en partie leurs limitations en transport de courant. Nous montrons que ces impuretés influent sur tout le cycle d'élaboration du matériau, depuis la synthèse de la poudre jusqu' a la céramique. La régéneration d'une poudre dégradée en milieu atmosphérique est analysée et discutée. Puis, une voie de synthèse originale utilisant le nitrate de baryum comme précurseur est développée. Le comportement magnétique en champ faible de céramiques issues de deux types de poudres, l' une contenant des carbonates, l'autre synthetisée par la voie oxy-nitrate a été déterminée en relation avec l'oxygène. Enfin, nous présentons une technique originale pouvant conduire a un matériau pur: l'analyse thermique a vitesse de transformation controlée.
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Delestre, Aurélien. "Polarisation thermique et microstructuration planaire de propriétés optiques non linéaires du second ordre dans des matériaux vitreux : etude des verres NaPO3 – Na2B4O7 – Nb2O5." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14150/document.
Full textAbstract:
Le développement des technologies optiques dans le domaine de la communication engendre un intérêt pour les matériaux présentant des propriétés non linéaires. Le matériau idéal doit combiner un coefficient non linéaire élevé, de bonnes propriétés optiques et un faible coût de fabrication. Les matériaux vitreux restent de bons candidats pour ce type d’application. La polarisation thermique permet de générer ce genre de propriétés dans les verres. En effet, à des températures de l’ordre de 300°C, l’application d’un champ électrique provoque la migration d’ions mobiles dans le matériau depuis l’anode vers la cathode. Une zone de déplétion en surface est ainsi créée donnant naissance à un champ électrique enterré. En combinant une technique de dépôt métallique, une irradiation laser et l’application d’un champ électrique (poling), il devient possible de réaliser des architectures complexes de migration et d’obtenir ainsi des propriétés optiques non linéaires structuréesOptical technologies development for communication has triggered a real interest about materials with nonlinear properties. The ideal material should combine a high nonlinear coefficient, good optical properties and a low production cost. Glasses remain very good materials for this kind of applications.Thermal poling is now well known for breaking glasses natural centro-symmetry and inducing second order nonlinearities. Indeed, at temperatures close to 300°C, the application of an electric field induces mobile ions migration from the anode to the cathode.In that case, the space charge created during the poling process generates an efficient macroscopic electrostatic field trapped under the anodic surface of the glass.The combination of silver deposition, femtosecond laser irradiation and thermal poling has been successfully used to realize a complex architecture of ionic migration leading to structuring of second order nonlinear properties at the microscopic scale
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Vargas, Fabio. "Elaboration de couches céramiques épaisses à structures micrométriques et nanométriques par projections thermiques pour des applications tribologiques." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5ebc961d-ad83-473c-9dcb-1865814e9bfd/blobholder:0/2010LIMO4060.pdf.
Full textAbstract:
Des dépôts d'alumine-oxyde de titane (Al2O3-TiO2) contenant 13 et 45 % en masse de TIO2 (nommés AT-13 et AT-45) ont été élaborés par projection thermique et leur résistance à l'usure a été corrélée à leurs propriétés physico-chimiques et mécaniques, elles-mêmes liées aux conditions de projection. Deux types de projections thermiques ont été utilisés : la projection plasma à pression atmosphérique et la projection à la flamme oxyacéthylénique. Dans ce dernier cas, deux mises en forme des matériaux de départ ont été projetés : des poudres et des cordons. Les matériaux de départ ont été projetés selon différentes conditions à plusieurs enthalpies pour obtenir des dépôts avec des propriétés physico-chimiques diverses. L'effet de la structure des dépôts, de leur composition chimique et de leurs phases sur leurs propriétés mécaniques et leur résistance à l'usure a été étudié. La résistance à l'usure a été déterminée par contact élastique abrasif glissant entre la surface des dépôts et une bille d'alumine de 6 mm de diamètre. Une charge de 5 N et une vitesse tangentielle de rotation du disque recouvert de 10 cm/s ont été appliqués pendant 20. 000 cycles. L'effet du contact plastique à sec entre la surface des dépôts et un foret d'acier de 12,5 mm de diamètre a été étudié en appliquant une charge de 390 N et une vitesse de rotation de 360 rpm pendant 10 et 300 secondes. Les résultats obtenus indiquent que les dépôts AT-13 sont plus résistants à l'usure que ceux AT-45 du fait de la présence de l'alumine αet γ, qui sont des phases de haute résistance mécanique. Les dépôts AT-45 constitués par les phases Al2TiO5 et l'Al6Ti2O13, étaient fragiles et leur dureté plus faible. Les dépôts élaborés par projection plasma étaient plus résistants que ceux élaborés par flamme oxyacétylénique du fait de leur cohésion interlamellaire supérieureAlumina titania coatings with 13 wt. % and 45 wt. % of TiO2 (AT-13 and AT-45 respectively) were sprayed by atmospheric plasma spray and oxy-acetylene flame using micro structured powders or cords. Additionally, nanometer sized agglomerated particles (AT-13) were plasma sprayed. Particles from powders and cords were sprayed using oxyacetylene flames and plasma jets with different enthalpies in order to vary the physical and chemical properties of resulting coatings. The effect on mechanical properties and tribological behavior of the structural characteristics of coatings, as well as chemical composition and its phases was studied. The wear resistance was measured by dry elastic contact between a sintered alumina ball 6 mm in diameter and the coated discs, applying a load of 5 N on the alumina ball during 20,000 cycles. The ball was moved on the polished coating surface with a linear speed of 0. 1 m/s. Also drilling tests between a special steel drill bit 12. 5 mm in diameter and the surface of coating were carry out in order to determine the wear resistance to plastic contact. The wear tests results show that, AT-13 coatings are more resistant than AT-45 ones, due to the presence of a αand γalumina, which are high mechanical resistance phases. In the contrary, while AT-45 coatings consist of Al2TiO5 and Al6Ti2O13 phases that are brittle with lower hardnesses. Additionally it was shown that the wear resistance of the plasma sprayed coatings is higher than that those deposited by oxy-acetylene flame because of their more homogeneous structure and better interlamellar cohesion
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Delestre, Aurélien. "Polarisation thermique et microstructuration planaire de propriétésoptiques non linéaires du second ordre dans des matériaux vitreux : Etude des verres NaPO3 – Na2B4O7 – Nb2O5." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00562137.
Full textAbstract:
Le développement des technologies optiques dans le domaine de la communication engendre un intérêt pour les matériaux présentant des propriétés non linéaires. Le matériau idéal doit combiner un coefficient non linéaire élevé, de bonnes propriétés optiques et un faible coût de fabrication. Les matériaux vitreux restent de bons candidats pour ce type d'application. La polarisation thermique permet de générer ce genre de propriétés dans les verres. En effet, à des températures de l'ordre de 300°C, l'application d'un champ électrique provoque la migration d'ions mobiles dans le matériau depuis l'anode vers la cathode. Une zone de déplétion en surface est ainsi créée donnant naissance à un champ électrique enterré. En combinant une technique de dépôt métallique, une irradiation laser et l'application d'un champ électrique (poling), il devient possible de réaliser des architectures complexes de migration et d'obtenir ainsi des propriétés optiques non linéaires structurées.
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Moustaghfir, Abdellah. "Élaboration et caractérisation de couches minces d'oxyde de zinc.Application à la photoprotection du polycarbonate." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012168.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l'élaboration et l'étude des propriétés de revêtements d'oxyde de zinc en vue de protéger le polycarbonate (PC) contre la photodégradation et ainsi d'augmenter la durabilité de ce polymère. Ces revêtements ont été déposés par pulvérisation cathodique radiofréquence à effet magnétron dans un plasma argon-oxygène. La phase plasma a été caractérisée par spectroscopie d'émission optique en fonction des paramètres de pulvérisation. Les couches de ZnO ont été soumises à des traitements thermiques dans différentes atmosphères (air, azote, vide). Il en résulte une modification de leur composition, de leurs propriétés structurales et optiques et de leurs contraintes internes.L'adhésion du revêtement sur un film de polycarbonate a été caractérisée au moyen du test de pelage. Elle dépend des conditions de dépôt. Pour l'améliorer, différents traitements plasma (Ar, Ar-O2, CO2) de courte durée ont été appliqués au polymère. Ils ont augmenté l'énergie de surface du PC, le meilleur traitement étant celui à base de dioxyde de carbone. Ils ont permis une fonctionnalisation de la surface qui a été mise en en évidence par XPS.
L'étude de la photodégradation du PC montre que l'effet photoprotecteur du revêtement de ZnO dépend de son épaisseur et de ses conditions d'élaboration. L'introduction de couches supplémentaires d'alumine a apporté une meilleure protection du PC en évitant l'action photocatalytique de ZnO et en améliorant ses propriétés mécaniques.
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Chalmin, Emilie. "CARACTERISATION DES OXYDES DE MANGANESE ET USAGE DES PIGMENTS NOIRS AU PALEOLITHIQUE SUPERIEUR." Phd thesis, Université de Marne la Vallée, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00120355.
Full textAbstract:
La plupart des peintures pariétales du Paléolithique supérieur sont rouges (hématite naturelle pure ou en mélange avec des argiles) ou noirs (charbon ou oxyde de manganèse). Ces pigments ont été préparés par broyage, mélange et peut-être chauffage. Les analyses physico-chimiques permettent de déterminer la nature du matériau, son mode de préparation et éventuellement sa provenance.Les diverses phases d'oxyde de manganèse se distinguent par leur composition chimique, leur structure et l'état de valence de l'ion Mn (II, III, IV). La transformation structurale des oxydes lors d'un traitement thermique a été suivie par MET. Ce travail nous a conduit à déterminer des stigmates caractéristiques d'un chauffage, comme des pores dans la bixbyite (Mn2O3).
L'analyse d'échantillons archéologiques provenant de France et d'Espagne a permis d'évaluer le niveau technique des Préhistoriques. La matière picturale est constituée de pigment brut ou mélangé. Cependant aucun pigment noir chauffé n'a été identifié dans les prélèvements analysés.
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Eleter, Mohamad. "Synthèse, Caractérisation et évaluation de nouveaux précurseurs azotés pour dépôt de films d'oxydes métalliques MO2 (M = Hf, Zr) par MOCVD à injection liquide." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376276.
Full textAbstract:
De nouveaux précurseurs pour LI-MOCVD (Liquid injection Metal Organic Chemical Vapor Deposition) de Hf et de Zr ont été synthétisés et caractérisés par IR-TF, RMN multinoyaux, diffraction des RX sur monocristal et par ATG. La comparaison des comportements thermiques de différents complexes synthétisés a permis d'étudier l'effet de différents groupements sur leur volatilité et leur stabilité thermique. Les mono-amidinates et les monoguanidinates sont apparus plus volatiles et moins stables thermiquement que les di-amidinates et les di-guanidinates. Les films d'oxyde d'hafnium déposés ont été caractérisés par DRX, XRR, ATR et XPS. Les mono-guanidinates asymétriques tel que Hf(NEt2)3(iPr-Et2-tBu-GUA) et les di-guanidinates asymétriques tel que Hf(NMe2)2(Et-Me2-tBu-GUA)2 sont très prometteurs pour le dépôt de couches d'HfO2. Ils permettent la stabilisation d'une phase d'HfO2 de structure cristalline de symétrie supérieur à la phase monoclinique à 580°C. De plus, ces précurseurs permettent l'obtention des films de HfO2 nitruré en absence d'une étape supplémentaire de nitruration
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Yang, Liu. "Caractérisation de couches minces de ZnO élaborées par la pulvérisation cathodique en continu." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00919764.
Full textAbstract:
Ce mémoire concerne un ensemble d'élaboration et de caractérisation de couches minces à base de ZnO par la pulvérisation cathodique en continu. L'étude structurale montre que le traitement thermique lors du dépôt et post-dépôt à l'air ont une influence similaire sur l'augmentation de la taille de cristallites jusqu'à une température de 250°C. À partir de cette température critique, la taille des cristallites continue à augmenter en fonction de la température de recuit, alors qu'elle diminue légèrement avec la température de dépôt. L'étude morphologique montre que le traitement thermique lors du dépôt a une influence plus marquée sur la rugosité que celui à l'air de l'ambiante à 470°C. En fonction de la température de dépôt la résistivité électrique en continu diminue lorsque celle-ci augmente. Ce phénomène est directement lié à la qualité de la structure cristalline des films. À l'inverse, le recuit post-dépôt à l'air rend le film plus résistif. La deuxième partie de ce travail porte sur des mesures de bruit en 1/f. Nous montrons que le bruit est très sensible à la température de dépôt et à l'orientation des cristallites dans le matériau. Le bruit obtenu dans le sens transversal est plus élevé que celui obtenu dans le sens longitudinal. De plus, le bruit mesuré en présence de lumière peut être beaucoup plus élevé. Par un modèle simple, nous avons montré que ce phénomène est relié à la photoconductivité et à la présence de défauts en surface du matériau. Enfin, une technique photothermique par radiométrie unfrarouge a été utlilisée pour effectuer une caractérisaiton thermophysique du matériau. Cette technique permet de déterminer les paramètres optiques et thermiques de l'échantillon. Une étude théorique de l'évolution du signal photothermique en fonction de la fréquence de modulation a permis de mettre en évidence les conditions dans lesquelles on peut mesurer ces paramètres avec précision.
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Charpentier, Coralie. "Investigation of deposition conditions and annealing treatments on sputtered ZnO:Al thin films : Material properties and application to microcristalline silicon solar cells." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00796955.
Full textAbstract:
La couche mince d'Oxyde Transparent Conducteur (OTC) utilisée en tant qu'électrode avant pour les cellules photovoltaïques silicium microcristallin est un matériau déterminant pour l'amélioration de leur rendement. Un OTC prometteur est l'oxyde de zinc dopé aluminium ZnO:Al déposé par pulvérisation cathodique magnétron RF. Une première partie du travail de thèse est dédiée à l'étude de l'influence des conditions de dépôt sur la microstructure, les mécanismes de croissance et les propriétés optoélectroniques du ZnO:Al. Nous avons ainsi obtenu un optimum en termes de transparence maximale dans le domaine visible et de résistivité minimale pour un dépôt réalisé à une pression de 0.12 Pa pour une température de 325 °C. Une seconde partie du travail de thèse porte sur l'effet de traitements après-dépôt, recuit thermique ou laser excimère, sur les propriétés du ZnO:Al déposé à température ambiante. L'influence de différentes atmosphères (sous-vide, N2/H2, et pur N2) et températures de recuit (de 400 à 500 °C) a été étudié. L'étape de recuit thermique a permis une amélioration notable des propriétés optoélectroniques de la couche ZnO:Al, jusqu'à une résistivité de 3.5×10-4 Ohm.cm pour une transmittance entre 400 et 1000 nm de 81.2%. L'étape de recuit laser, quant à elle, influe notamment les propriétés morphologiques du matériau. L'étape finale de ce travail de thèse est basée sur l'étude de la texturation chimique, étape ayant pour but la formation d'une morphologie de surface optimale, c'est-à-dire permettant le piégeage optique dans les couches actives silicium microcristallin et ce, sans altérer les qualités électriques de la couche. L'intégration de ces couches minces ZnO:Al en tant qu'électrode avant dans des cellules photovoltaïques PIN à base de silicium microcristallin à été et étudié en détail.
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Achour, Amine. "Développement des matériaux hybrides à base des nanotubes de carbone et différents oxydes et nitrures pour application aux super-condensateurs électrochimiques, au management thermique et aux systèmes luminescents." Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012NANT2094.
Full textAbstract:
L'objectif principal de ce travail de thèse est l'utilisation des nonostructures de carbones (nanotubes de carbone et « nano-walls » de carbone) comme templates afin de déposer différents matériaux nanostructurés (TiN, VN, AIN et ZnO) pour former un nano-composite. Les nanotubes de carbone (NTCs) et les nano-walls de carbone (CNWs), ainsi que les matériaux déposés, ont été synthétisés par méthodes plasma. L'étude structurale des films nanostructurés a été réalisée par microscopie électronique à balayage et en transmission et diffraction des rayons X, les analyses physico-chimiques sont réalisées par XPS et Micro-Raman. Différentes applications potentielles de ces composites dans les domaines de stockage d'énergie (super condensateur électochimique), de dissipation thermique dans des dispositifs électoniques et des systèmes luminescents ont été étudiées. Pour cela l'influence de la composition et de l'épaisseur des films déposés sur les CNTs ou les CNWs ont été évaluées. Une première étude a été menée sur la baisse de la température de synthèse des NTCs de 600 °C jusqu'à 420 °C (température compatible avec les procédés de la micro-électronique) sans sacrifier leur qualité structurale et leur vitesse de croissance. Nous avons pour cela utilisé des couches minces de nickel-carbon (Ni/C) comme des supports catalytiques et proposé un mécanisme de croissance des NTCs sur ces supports Ni/C. La deuxième étude, présente l'application des films de TiN et de VN déposés sur les NTCs comme électrodes dans les super-condensateurs électrochimiques. Les électrodes hybrides TiN/NTCs ont montrés des performances exceptionnelles pour la réalisation des micro super-condensateurs électrochimiques. De plus une amélioration de la capacité spécifique de stockage de charges par les couches de TiN a été menée par l'optimisation des conditions de dépôt de ces films. Un mécanisme de stockage électrochimique de charges dans le TiN a été proposé pour la première fois. Dans une troisième étude, l'utilisation des templates de NTCs verticalement alignés a permis l'exaltation de la photoluminescence dans l'ultra-violet-bleu des couches minces d'AIN et de ZnO. Cette étude a permis de mettre en évidence l'effet de l'encapsulation des NTCs sur l'émission optique des matériaux à grand gap. La dernière étude concerne les premières mesures des propriétés de transport thermique des films de CNWs pour la réalisation d'évacuateurs thermiques destinés à la microélectronique. Cette étude a été menée dans le cadre du projet ANR « Nanothermic ». L'encapsulation des films de CNWs par du nitrure d'aluminium, a notamment permis d'identifier les limitations et les voies d'amélioration de notre procédé pour augmenter la conductivité thermique totale de la combinaison CNWs/AINThe principle objective of the work presented in this manuscript is the use of nanostructured carbon materials (carbon nanotubes and carbon nanowalls) as template in order to synthesis different hybrid nanostructured materials (such as TiN, VN, AIN and ZnO). The carbon nanotubes (CNTs) and the carbon nanowalls (CNWs) as well as the hybrid materials were synthesised by plasma methods. The structural morphology of different nanostructures was examined by TEM and SEM analyses. XRD, XPS and Micro-Raman spectroscopy were assessed for the physico-chemical analyses of ours nanostructured films. Different potential applications of the obtained hybrid structures in the field of energy storage, thermal management and light emitting devices were proposed. The effect of composition and thickness of the films deposited on the carbon nanostructures were evaluated. A first study was conducted on lowering the CNT growth temperature from 600° C to 420° C (temperature compatible with the process of micro-electronic) without sacrificing their structural quality and growth rate. This was achieved through the use of carbon nickel films (Ni/C) as catalyst supports. A growth mechanism of CNTs on the Ni/C supports was proposed. In a second study, the application of hybrid structures consisting of TiN and VN deposited on CNTs as electrodes in electrochemical capacitor was presented. The hybrid structures of TiN/CNTs have shown exceptional perfermances as electrodes in micro-supercapacitors. Moreover, the improvement of specific capacitance of TiN films has been achieved through the optimization of the deposition conditions of the film. The mechanism of electrochemical charge storage in TiN was proposed for the first time. In a third study, the enhancement of the UV-blue emission in AIN and ZnO films was achieved through use of vertically aligned CNT template. This study highlights the effect of CNT encapsulation on the optical emission of wide band gap materials. Finally, a study was conducted on the thermal transport properties of CNW films for use as thermal interface materials. This study was conducted within the framework of the national project « Nanothermic ». The encapsulation of CNW films by aluminium nitride has identified the limitations and ways to improve our process for increasing the thermal conductivity of CNWs combined with AIN
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Michel-Sendis, Franco. "Contribution à l'étude de la production d'U-233 en combustible MOX-ThPu en réacteur à eau sous pression. Scénarios de transition vers des concepts isogénérateurs Th/U-233 en spectre thermique. Développement du code MURE d'évolution du combustible." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00158435.
Full textAbstract:
Dans le contexte d'un déploiement massif du nucléaire civil au niveau mondial, le problème de l'approvisionnement en U-235 se posera à des échéances humaines. L'industrie nucléaire d'aujourd'hui, sous-génératrice, serait, dans un tel cas de figure, inapte à satisfaire les besoins énergétiques du monde de façon durable. La transition vers des filières iso ou surgénératrices, qui optimisent l'utilisation de la matière fissile, est alors pertinente. Parmi les technologies qui permettent une telle optimisation, le cycle du thorium, Th/U-233 utilisé en spectre de neutrons thermique, est doublement intéressant; il permettrait, dans des concepts de type réacteur à sels fondus thermique, l'isogénération de la matière fissile tout en nécessitant de faibles inventaires initiaux en U-233. La production de cette quantité d'U-233, nécessaire au démarrage de la filière, peut être produite en amont, dans des réacteurs d'aujourd'hui (à eau sous pression), utilisant un combustible de type mixte oxyde thorium-plutonium. Ce travail concerne d'une part le développement d'outils de calcul nécessaires à l'étude neutronique, par simulation Monte Carlo (M.C), des réacteurs nucléaires et de leur combustible. Qu'ils soient de génération future ou de technologie actuelle utilisant un combustible innovant, la simulation des réacteurs par les méthodes M.C. est particulièrement bien adaptée car elle ne repose que sur la connaissance des données nucléaires, et peut traiter des géométries complexes et exactes en effectuant le transport des neutrons à énergie continue.
Le code MURE, qui encapsule le code de transport validé et reconnu MCNP, a été écrit pour simuler l'évolution du combustible sous irradiation. C'est un code modulaire, écrit en C++, qui permet, entre autres, de simuler des évolutions à puissance et à réactivité constantes.
Dans un deuxième temps, nous avons entrepris l'étude du combustible MOX ThPu en REP en vue de détérminer des teneurs en plutonium satisfaisant les critères de sûreté et avons quantifié la production d'uranium-233 en fin de combustion. Ceci nous permet de considèrer et de valider différents scénarios de transition du parc français vers un parc de réacteurs isogénérateurs utilisant le cycle du thorium, où l'U-233, aura été produit dans des réacteurs à eau sous pression utilisant du MOX thorié.
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Mo, Jiongjiong. "Etude et fabrication de MOSFET de la filière III-V." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10026/document.
Full textAbstract:
Le système autonome nécessite une consommation d'énergie inférieur à 100μW pour qu’ils puissent récupérer l’énergie environnementale. Le transistor MOSFET, étant le composé principal de ce système, peut permettre cela en améliorant ces performances. Le matériaux III-V présente un intérêt à être appliqué au transistor MOSFET en considérant ses propres propriétés tel la haute vitesse thermique d’électron, la haute vitesse de saturation, la faible bande interdite. D'aussi hautes performances de transistor avec de basse consommation d'énergie peut être envisagé grâce au MOSFET III-V. Des technologies de fabrication de MOSFET In0.53Ga0.47As ont été développées avec ces mesures statiques et dynamiques. Un IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz, et fMAX=47GHz ont été obtenus pour un transistor de longueur de grille de 50nm. Différentes voies d’amélioration ont été étudiées y compris le procédé gate-last comparé au gate-first, l’effet PDA, et l’effet PPA. Le procédé gate-last démontre moins de dégradation de l’oxyde avec de meilleures performances que gate-first. PDA n’a pas d'effet important sur les performances du transistor. PPA a démontré un effet de passivation de certains défauts dans l’oxyde et dans l’interface. Des structures alternatives ont été étudiées comme la structure MOSHEMT de maille adapté et pseudomorphique, montrant de meilleures performances avec une IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz et fMAX=50GHz pour un transistor de longueur de grille de 100nm. Ces performances DC sont loin de l’état de l’art, tandis que les performances RF sont parmi les meilleures. La perspective de ce travail est d’améliorer la qualité d’oxyde en baissant le budget thermique et aussi d'utilier de prometteuses strucutres comme MOS-COMB (la structure MOS-Thin body avec couche barrière entre l’oxyde et le semiconducteur). La structure MOSFET InAs de haute performance pourrait aussi être envisagé en réduisant le budget thermique au cours de la fabricationThe autonomous system requires a power consumption of less than 100μW so that they can recover energy from the environment. MOSFET, being a major component of this system can achieve this low power consumption requirement by improving its performance. III-V materials are of interest to be applied to MOSFET considering its own properties such as high electron thermal mobility, high saturation velocity, and low band gap. So high-performance transistor with low power consumption can be expected by III-V MOSFETs. Fabrication technologies of In0.53Ga0.47As MOSFETs have been developed with its static and dynamic measurements. An IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz and fMAX=47GHz were obtained for a transistor gate length of 50nm. Different ways of improvement were studied including the gate-last process compared with gate-first, the PDA effect, and the PPP effect. The gate-last process shows less degradation of the oxide with better performance than gate-first. PDA has no prominent effect on the performance of transistor. PPA has been shown to have a passivation effect of certain defects in the oxide and interface. Alternative structures have been studied such as the structure MOSHEMT with lattice matched and pseudomorphic, showing best performances like IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz and fMAX=50GHz for a transistor gate length of 100nm. DC performance is far from the state of the art, while the RF performances are among the best. The perspective of this work is to improve the oxide quality by lowering the thermal budget and also to use promising structures as MOS-COMB (MOS-Thin body structure with barrier layer between the oxide and semiconductor). The MOSFET InAs with high-performance could also be expected by reducing the thermal budget during the fabrication
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Briault, Pauline. "Développement d'une cellule SOFC de type monochambre pour la conversion en électricité des gaz d'échappement d'un moteur thermique." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00993720.
Full textAbstract:
Le projet présenté dans ce mémoire a pour objectif de développer un système de récupération d'énergie des gaz d'échappement d'un véhicule à essence. Constitué de piles à combustible à oxyde solide (SOFC) en configuration monochambre, le dispositif doit convertir l'énergie chimique des gaz imbrûlés en électricité. Son fonctionnement en aval du catalyseur trois voies permettrait de compléter son action dépolluante tout en améliorant l'efficacité énergétique du véhicule. Par opposition aux piles SOFC dites conventionnelles, les piles SOFC monochambres ne nécessitent pas de scellement étanche entre les compartiments et fonctionnent sous un mélange gazeux composé d'hydrocarbures et d'oxygène. L'empilement en stack de plusieurs cellules est simplifié et plus compact, son intégration au cœur du pot d'échappement est donc plus simple. Ce concept a été précédemment étudié dans la littérature et le présent projet a pour but d'améliorer les performances délivrées en optimisant certains paramètres : la géométrie de pile et les matériaux d'électrodes et d'électrolyte. De plus, un mélange gazeux plus représentatif des conditions réelles a été défini et utilisé tout au long du projet. Une étude préliminaire sur les matériaux sous forme de poudre a permis de réaliser un premier choix parmi quatre matériaux de cathode et de définir les conditions de fonctionnement théoriques des cellules. Ensuite, les cellules complètes ont été mises en forme puis étudiées sous mélange gazeux. Une densité maximale de puissance de 25 mW.cm-2 à 550°C pour une cellule Ni-CGO/CGO/LSCF-CGO a ainsi pu être obtenue.
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Petit, François. "Etude physicochimique de gamma MnO2 et d'oxydes mixtes de manganèse." Rouen, 1992. http://www.theses.fr/1992ROUE5044.
Full textAbstract:
Cette thèse comporte deux parties : la première partie a pour objectif de contribuer à la caractérisation de bioxydes de manganèse électrochimiquement actifs (gamma-MnO2), en étudiant les modifications structurales et chimiques induites par un traitement thermique en atmosphère oxydante sur deux échantillons industriels, par des méthodes spectrométriques (UV-VIS-PIR, IRFT, EXAFS). L'étude structurale montre que ces composés sont très mal cristallisés et que leur caractérisation nécessite une analyse de l'ordre à courte distance. L'EXAFS permet d'étudier le proche voisinage du manganèse et l'empilement des octaèdres (MnO6). L'étude chimique permet de valider l'hypothèse de Ruetschi de l'existence de lacunes en Mn4+ compensée par quatre protons. Les spectres IRFT in situ indiquent la présence résiduelle de protons a 450°C. La seconde partie est consacrée à l'étude du système spinelle Li0,5Fe2,5O4-MnFe2O4. L'existence de la partie Fe2++Mn3+ en sites octaédriques est établie grâce aux spectrométries UV-VIS-PIR et IRFT et la distribution cationique de quelques composés du système est proposée grâce à l'exploitation des spectres Mössbauer
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Brendle, Eric. "Etude des propriétés de surface d'oxydes de fer (goethite, hématite) : influence de traitements thermiques." Mulhouse, 1997. http://www.theses.fr/1997MULH0467.
Full textAbstract:
La chromatographie gazeuse inverse (CGI) est appliquée à l'étude des propriétés de surface de la goethite (α-FeOOH) et de l'hématite (α-Fe2O3) et de leurs variations suite à des traitements thermiques allant jusqu'à 700°C. La CGI, à dilution infinie, permet de suivre la transformation de la goethite en hématite. On montre en particulier que d'importantes variations de propriétés de surface sont reliées à la vitesse d'élimination d'eau (condensation des hydroxyles de surface) par thermodésorption programmée. De plus, un traitement à 550°C sous He amène une réorganisation de la surface de l'hématite, attribuée à une relaxation de la surface. Des résultats similaires sont obtenus avec les hématites synthétisées dans d'autres conditions. La CGI à concentration finie permet le tracé d'isothermes de désorption d'alcanes et de solutés polaires. L'isotherme du cyclooctane sur l'hématite est singulière et s'explique en admettant deux régimes de désorption selon le taux de recouvrement de la surface. A partir des isothermes, on peut classer les sites superficiels en fonction de l'énergie d'adsorption des sondes. On montre ainsi que sur l'hématite, il existe principalement deux familles de sites qui évoluent avec le traitement thermique. On note, tout comme par CGI à dilution infinie, une réorganisation de la surface vers 550°C et une homogénéisation après 600°C. Une hypothèse a été formulée basée sur l'existence en surface de l'hématite de deux types de sites très bien identifiés dans la littérature par microscopie à champ proche. Cette étude souligne d'une part, l'importance qu'il faut accorder à l'histoire d'un échantillon qui conditionne largement ses caractéristiques superficielles et d'autre part, l'extrême sensibilité de la CGI qui permet de détecter les modifications physiques et chimiques intervenant durant le traitement thermique de ces oxydes.
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Sun, Fu. "Caractérisation de revêtements de silicate de lanthane de structure apatite dopé au magnésium réalisés par projection plasma en vue d'application comme électrolyte de pile à combustible de type IT-SOFC." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00598644.
Full textAbstract:
La pile à combustible à oxyde solide qui permet de transformer l'énergie chimique en énergie électrique, est l'une des solutions envisagées pour résoudre la crise énergétique grâce à son rendement global élevé et son fonctionnement sans aucun rejet dans l'environnement. Ces dernières années, des apatites dont la formule est La9,33+x(SiO4)6O2+3x /2 ont été développées en tant qu'électrolyte pour la pile de type SOFC fonctionnant à température intermédiaire. Il est possible d'améliorer les propriétés électriques des apatites par le dopage en site de Si4+. Parmi ces matériaux, le matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 présente une bonne propriété électrique. Les objectifs de cette étude sont d'étudier les processus de synthèse du matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 , d'utiliser ce matériau synthétisé pour élaborer par projection plasma l'électrolyte de la pile à combustible et enfin de rechercher les procédés les mieux adaptés pour préparer des cellules complètes de pile combustible de type SOFC comprenant cet électrolyte. Le matériau La10Si5.8Mg0.2O26.8 a été synthétisé à partir des poudres d'oxydes (La2O3, SiO2 et MgO) par voie solide et a été utilisé ensuite en tant que précurseur pour la projection thermique. Les paramètres de frittage ont été optimisés et une gamme de procédures a été établie pour élaborer ce matériau. La réalisation du dépôt par différents procédés de projection plasma (APS, LPPS et VLPPS) a été étudié afin les optimiser pour élaborer cet électrolyte. La recristallisation du dépôt après projection a été étudiée et un processus de traitement thermique est proposé pour obtenir des dépôts cristallisés et denses. Des cellules complètes de structure planaire avec l'électrolyte La10Si5,8Mg0,2O26,8 supporté par le cermet de Ni/Al2O3 ont été finalement élaborées par projection thermique. Les performances électriques des cellules ont été mesurées à température variant de 600°C à 900°C.
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Baret, Guy. "Étude thermodynamique et expérimentale de mélanges d'oxydes à basse température de fluage pour l'électronique." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0003.
Full textAbstract:
A partir des mesures par atd et diffraction de rayons x et des donnees bibliographiques sur les diagrammes de phase binaires d'oxydes tels que sio::(2), b::(2)o::(3), p::(2)o::(5), gao::(2), as::(2)o::(3), calcul de diagrammes de phases ternaires et quaternaires. En utilisant les mesures de temperature de transition vitreuse et de fluage, proposition des systemes sio::(2)-b::(2)o::(3)-geo::(2) et sio::(2)-b::(2)o::(3)-as::(2)o::(3) comme oxydes de planarisation dans les circuits integres
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Bresson, Nicolas. "Caractérisation électrique des substrats SOI innovants." Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0111.
Full textAbstract:
La filière Silicium sur Isolant (SOI) présente un intérêt considérable pour la microélectronique car elle remplace graduellement la technologie sur silicium massif. Ces dernières années de nouveau concepts de structures SOI et de nouvelles unités de production permettent une diminution du coût des plaquettes SOI, rendant cette technologie compétitive pour les circuits CMOS ultra-performants. L’objectif premier de cette thèse est l’étude et les applications du Y-MOS (pseudo-MOSFET) et du Hg-FET, deux techniques très appropriées pour comparer la qualité et les paramètres électriques des différentes structures SOI. Le second objectif est de rechercher des solutions pour une meilleure dissipation thermique au travers de l’oxyde enterré, avec comme enjeu l’amélioration des performances électriques des transistors sur SOI tout en évitant une augmentation de la température de fonctionnement. Nous présentons ensuite les techniques de caractérisations électriques (Y-MOS et Hg-FET) utilisées pour ce travail. Une analyse approfondie est faite sur l’analyse des erreurs de mesure, la préparation des échantillons et la corrélation entre le Y-MOS et le Hg-FET. Le troisième chapitre est consacré à l’étude des substrats innovants. Nous y présentons notamment des résultats de caractérisation, de modélisation et de simulation pour des films ultra-minces de silicium. Le quatrième chapitre porte sur l’intégration de matériaux à forte conductivité thermique pour les transistors MOSFET sur SOI. Des simulations ont permis de comprendre les impacts thermiques et électriques du changement de matériau d’isolant enterréSilicon On Insulator technology (SOI) presents a considerable interest for the micro-electronics because it gradually replaces bulk silicon technology. These last years, new concepts of structures and new manufacturing units allowed a reduction in the cost of SOI substrates, making this technology competitive for high speed and low power CMOS devices. The aim of this thesis is the investigation of Y-MOS (pseudo-MOSFET) and Hg-FET, two techniques very suitable to compare the quality and the electric parameters of various SOI structures. The second objective is to seek solution for improving the thermal dissipation through the buried oxide, in order to enhance of the performances of the SOI transistors while avoiding an increase in the operating temperature. The first chapter reminds the main SOI wafer processing techniques as well as the differences between SOI and bulk silicon. We present, in the second chapter, the electrical techniques of characterization (Y-MOS and Hg-FET) used for this works. The analysis of the measurement errors, the preparation of the samples and the correlation between Y-MOS and Hg-FET are also included. The third chapter is devoted to the study of the innovating substrates. We present results of characterization, modelling and simulation for ultra-thin silicon films. We also introduce the characterization of ultra-thin BOX and silicon on quartz (SOQ). The fourth chapter is related to the integration of high thermal conductivity materials for SOI MOSFET transistors. Numerical simulations reveal the thermal and electrical benefit when the buried oxide material is changed
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Fondard, Jérémie. "Elaboration et test d’une pile à combustible IT-SOFC à support métallique poreux par l’intermédiaire de techniques de dépôt en voie sèche : projection thermique et pulvérisation cathodique magnétron." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2015. http://www.theses.fr/2015BELF0254/document.
Full textAbstract:
L’un des enjeux relatif au déploiement des piles à combustible à oxyde solide comme système de production d’une énergie propre relève de la température de fonctionnement qui est actuellement autour de 1000°C. Abaisser cette température tout en préservant les performances afin de réduire les coûts de fabrication et d’augmenter la durée de vie des systèmes a été l’objectif dece travail de doctorat.Un coeur de pile à combustible (anode-électrolyte-cathode) élaboré avec des procédés physiques de dépôts (projection par plasma atmosphérique et pulvérisation cathodique magnétron) a été développé et optimisé sur un support métallique poreux. Les matériaux étudiés ont été un cermet en Nickel-Zircone stabilisée à l’Ytttrium (Ni-YSZ) pour l’anode, un électrolyte en YSZ avec ou sans couche de cérine gadoliniée (GDC) et les nickelates de terres rares comme cathode. La maitrise des procédés de revêtements a permis de réduire les épaisseurs de chaque couche et d’assurer la cohésion de l’ensemble des 3 couches avec des caractéristiques cristallographiques, microstructurales et de porosité adaptées. . Les performances électrochimiques ont été étudiées pour chaque élément du coeur de pile puis pour l’ensemble du système élaboré sur métal poreux. Même si les performances atteintes ne sont pas encore suffisantes, les procédés de revêtements optimisés pour recouvrir un support métallique poreux ont confirmé leur potentielEnergy production by a clean and environmental processes is a real challenge. Fuel cell technology is good candidate to answer this objective. The major problem of the Solid Oxide Fuel Cell is their high operating temperature (around 1000°C) for a massive industrialisation. Decreasing these temperature at 700°C allows a reduction of cost manufacturing and increase the lifetime, in this case the new challenge is to avoid the performances losses.During this phD work, dry surface treatment processes are employed for produce the fuel cell core. The thickness reduction of each part limit the performances decreasing generate by the modification of the temperature. The materials used is a Ni-Yttria stabilised zirconia cermet (Ni-YSZ) for the anode, YSZ with or without gadolinnia doped ceria (GDC) for electrolyte and rare earth nickelate for the cathode component. All material are a usual employed in the SOFC technology. All coating are synthesized and characterised separately. After a third generation of fuel cell is realized on ITM porous metal support produced by PLANSEE. The anode has been deposit by atmospheric plasma spray, the electrolyte and cathode have been synthesised by reactive magnetron sputtering
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Havil, Patrick. "Influence du vieillissement thermique sur les proprietes physico-chimiques et la reactivite des catalyseurs mono et bimetalliques a base de platine et/ou rhodium sur alumine ou sur cerine." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066291.
Full textAbstract:
Une etude systematique de la stabilite des catalyseurs de post-combustion mono et bimetalliques, platine-rhodium, supportes sur alumine et cerine a ete realisee pour un vieillissement thermique a des temperatures variant de 600 a 1100**(o)c. Les catalyseurs ont ete ensuite testes avec un melange de gaz synthetique simulant les conditions reelles. Le vieillissement a lieu principalement en milieu oxydant. Il est du soit au frittage de la phase metallique par grossissement des particules de 1 a 30 nm soit a l'encapsulation ou a la migration des ions platine et rhodium dans le support