Thèses : « Élaboration des matériaux »

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

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Résumé :

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

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Bessière, Guillaume. « Élaboration de matériaux carbonés par carbonisation eutecticothermale ». Thesis, Poitiers, 2014. http://www.theses.fr/2014POIT2343.

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Résumé :

Ces travaux de thèse portent sur l’application des concepts de la chimie verte à la préparation de matériaux carbonés. En effet, ces derniers sont largement utilisés dans divers domaines et les préoccupations environnementales actuelles engendrent un intérêt croissant pour les carbones durables.Ainsi, il a été choisi d’appliquer les paramètres des synthèses dites hydrothermales, largement étudiées jusqu’alors pour la préparation de matériaux (carbonés ou non), à un nouveau type de composés : les eutectiques profonds. Ces derniers sont préparés à partir d’un mélange de fructose et de chlorure de choline. Une synthèse dite « carbonisation eutecticothermale » a ainsi été mise au point et permet notamment l’emploie de ces précurseurs non toxiques et renouvelables, tout en s’affranchissant de l’utilisation d’un solvant. Bien que les matériaux ainsi obtenus présentent des caractéristiques similaires à leurs cousins hydrothermaux le caractère supramoléculaire des eutectiques engendre des différences morphologiques. De plus, des quantités d’azote non négligeables (4,82 % pour les polymères et 0,62 % pour les carbones traités thermiquement) sont incorporées dans ces solides via l’un des constituants du mélange eutectique : la choline. En effet, une étude mécanistique a mise en avant l’impact prépondérant de cette dernière, suivant ses proportions dans le mélange initial, sur les réactions de déshydratation/polycondensation à l’origine de la formation des matériaux. Ainsi, c’est pour des mélanges comportant entre 50 et 80 % de fructose que cet impact est le plus marqué. Enfin, il est à noter que les matériaux ainsi formés ont été testés en catalyse acide et adsorption de CO2 et montrent de bons résultats
This thesis works deal with the applications of green chemistry concepts for carboneous material preparation. Indeed, carboneous materials are used in many domains and the current environmental concerns engender a growing interest for sustainable carbons.So, we chose to apply the parameters of hydrothermal synthesis (which are widely used for materials preparations) for new types of compounds: the deep eutectic solvents. They are made from a mixture of fructose and choline chloride. This new synthesis is named “eutecticothermal carbonization”. This kind of synthesis allows using non toxic and sustainable precursors and avoids solvent using. The so obtained materials are the same characteristics as hydrothermal ones but the supramolecular network of the eutectic engenders morphological differences. Furthermore some non-negligible nitrogen quantities (4.82 w% for polymers and 0.62 w% for carbons) are incorporated in these solids by choline encapsulation. Indeed a mechanical study shows the important effect of this one, according to its proportions in the initial mixture, on the dehydratation/polycondensation reaction taking place during the materials formation. So it is for the mixtures containing between 50 and 80 w% of fructose that this effect is increase. Finally, theses materials shows good results in acid catalysis and CO2 adsorption applications

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Ben, Maamar Sami. « Élaboration de matériaux moléculaires à partir d'unités calixaréniques ». Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00341104.

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Résumé :

Dans le but de synthétiser des matériaux capables de complexer sélectivement des ions métalliques et des molécules biologiques, de nouveaux récepteurs calixaréniques ont été synthétisés. Après une étude bibliographique présentant les travaux réalisés dans la littérature dans le domaine de la synthèse des calixarènes, des calixarènes porteurs de groupes organosiloxanes greffés sur une silice mésoporeuse de type SBA15 ont été synthétisés dans la deuxième partie. Les études des propriétés extractantes du matériau porteur d'un seul bras organosiloxane greffé, vis-à-vis des ions métalliques Cu2+, Zn2+, Bi3+, Co2+, Cd2+, Ni2+ et Pb2+, ont révélé une haute affinité vis-à-vis de tous les cations avec une meilleures sélectivité envers les ions Pb2+. La troisième partie de cette thèse concerne la synthèse et l'étude de complexation, par spectroscopie UV-visible en solution, de nouveaux ligands thiacalixaréniques triamides vis-à-vis des métaux lourds et des métaux de transition. Les résultats de cette étude ont montré que la protection du groupement hydroxyle résiduel par une chaine n-propyle ou un groupe ester ne modifie pratiquement pas la nature des complexes à l'exception des sels de mercure (I) et (II). Ainsi, le ligand triamide est le seul à complexer le mercure (I) mais ce récepteur ne présente aucune affinité vis-à-vis de l'ion mercure (II). L'introduction des groupements n-propyle, ester ou d'un quatrième groupement amide améliore l'affinité de ces ligands vis-à-vis de l'ion mercure (II). Enfin, la quatrième partie s'intéresse à la synthèse de copolymères calixaréniques en vue de complexer des molécules biologiques. Deux stratégies de synthèse ont été décrites.et différentes voies réactionnelles ont été mises en œuvre

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Anghelus, Adrian. « Élaboration de matériaux multicouches par « laminage cumulé contrôlé » ». Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10116/document.

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Cette étude porte sur la faisabilité de l’élaboration de matériaux multicouches à grains ultrafins par un procédé original de métallurgie douce : le laminage cumulé contrôlé. Les multicouches à base d’aluminium sont renforcés par des alliages de compositions Al-Ni-Sm pris dans des états amorphe ou cristallisés. Cette combinaison à ce jour inédite est originale compte tenu de la différence marquée de comportement mécanique et de mécanisme de déformation des constituants. Les paramètres du procédé sont d’abord définis à partir de la caractérisation de la stabilité microstructurale des constituants et de leur comportement mécanique. Plusieurs types de traitement thermique et mécanique, ainsi que différents nombres de couches ont été testés afin d’optimiser la microstructure et par tant l’aptitude à la mise en forme. Les transformations de phases (recristallisation dynamique ou non de l’aluminium, changements de phases au sein des alliages Al-Ni-Sm…) ont été analysées par diffractométrie X, microscopies et calorimétrie différentielle. Parmi les principaux résultats, la cristallisation du verre métallique induite par déformation est démontrée. En relation avec la modification de propriétés mécaniques induite par le changement de microstructure des renforts, les multicouches élaborées à partir de renforts à l’état cristallin sont plus malléables que celles obtenues au moyen d’alliages à l’état amorphe. La différence est reliée à la fois à la morphologie des débris et à l’accommodation des déformations au niveau des interfaces matrice/renfort. Au stade actuel du travail, un multimatériau a été synthétisé à partir de 216 couches d’aluminium et de 180 feuilles de renfort à l’état cristallin. Ce matériau à grains ultrafins présente encore une distribution non uniforme de fragments de renforts
This study of feasibility deals with the development of ultrafine grained (UFG) multilayers by an original process i.e. controlled accumulative roll bonding. Aluminium based multilayers are reinforced by Al-Ni-Sm alloys taken either in the amorphous or crystallized state. This association of materials is particularly interesting according to the significant difference of mechanical behavior and mechanism of deformation of both constituents. The definition of the process parameters arises from the study of both the stability and the mechanical behaviour of the constituents. Numerous thermal and mechanical treatments as well as various numbers of stacked layers have been considered in order to optimize the microstructure and therefore workability of the multilayers. The phase transformations (dynamical or static recrystallization of Al, crystallization of amorphous alloys…) have been investigated by X-ray diffractometry, various kinds of microscopy and differential scanning calorimetry. Among the main results, the crystallization of the metallic glass due to deformation has been proved. Due to the modification of the mechanical properties induced by the change of microstructure of the reinforcements, the multilayers bearing crystalline reinforcements are more deformable than those containing amorphous alloys. The difference is explained by the morphology of the fragments of reinforcements as well as by the accommodation of deformation at their interfaces. Finally, a multimaterial has been prepared from 216 Al layers and 180 layers of crystalline reinforcements. This UFG material presents a heterogeneous distribution of reinforcements

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Ben, Maamar Sami. « Élaboration de matériaux moléculaires à partir d’unités calixaréniques ». Lyon 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/11/04/PDF/These_S_BEN_MAAMAR.pdf.

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Résumé :

Dans le but de synthétiser des matériaux capables de complexer sélectivement des ions métalliques et des molécules biologiques, de nouveaux récepteurs calixaréniques ont été synthétisés. Après une étude bibliographique présentant les travaux réalisés dans la littérature dans le domaine de la synthèse des calixarènes, des calixarènes porteurs de groupes organosiloxanes greffés sur une silice mésoporeuse de type SBA15 ont été synthétisés dans la deuxième partie. Les études des propriétés extractantes du matériau porteur d'un seul bras organosiloxane greffé, vis-à-vis des ions métalliques Cu2+, Zn2+, Bi3+, Co2+, Cd2+, Ni2+ et Pb2+, ont révélé une haute affinité vis-à-vis de tous les cations avec une meilleures sélectivité envers les ions Pb2+. La troisième partie de cette thèse concerne la synthèse et l'étude de complexation, par spectroscopie UV-visible en solution, de nouveaux ligands thiacalixaréniques triamides vis-à-vis des métaux lourds et des métaux de transition. Les résultats de cette étude ont montré que la protection du groupement hydroxyle résiduel par une chaine n-propyle ou un groupe ester ne modifie pratiquement pas la nature des complexes à l'exception des sels de mercure (I) et (II). Ainsi, le ligand triamide est le seul à complexer le mercure (I) mais ce récepteur ne présente aucune affinité vis-à-vis de l'ion mercure (II). L'introduction des groupements n-propyle, ester ou d'un quatrième groupement amide améliore l'affinité de ces ligands vis-à-vis de l'ion mercure (II). Enfin, la quatrième partie s'intéresse à la synthèse de copolymères calixaréniques en vue de complexer des molécules biologiques. Deux stratégies de synthèse ont été décrites. Et différentes voies réactionnelles ont été mises en œuvre
During this work of thesis, new calixarenes complexing selectively metal ions have been synthesized. After a bibliographic presentation, a calix[4]arene containing organosiloxane group has been synthesized and grafted on a periodically mesoporous SBA-15. The multiple characterization techniques, such as XRD, nitrogen adsorption, TEM, FT-IR and solid state 29Si NMR, as well as TG indicate that the calix[4]arene derivative has been well-anchored on the surface of SBA-15 generating a new class of hybrid materials. This new hybrid material has been demonstrated to have highly selectivity towards several ions, such as Cu2+, Zn2+, Bi3+, Co2+, Cd2+, Ni2+ and Pb2+. The third part of this work, relates to the complexation properties of new thiacalix[4]arenes containing three amide groups towards heavy and transition metals. The substitution of the residual phenolic group with n-propyl chain, an ester or an amid group doesn’t modify the nature of the formed complexes except for mercury salts (I) and (II). In this case the triamide ligand is the only one to complex mercury (I) and does not present any affinity with respect to mercury (II). The introduction of the n-propyl chain, an ester or fourth amid groups improves the affinity of these ligands to mercury (II). The last objective of this work is the synthesis of new calixarenes copolymers. Two methods of grafting of monomers are described and several reactional pathways have been tested

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Pasquiou, Anne. « Pellets d'argiles gonflantes : élaboration et caractérisation hydromécanique ». Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-45-46.pdf.

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Le principal atout des pellets est de constituer un matériau avec une mise en place aisée. Néanmoins, la porosité des structures est alors plus importante et les pressions de gonflement sont plus faibles. Sachant qu'à grande profondeur les pressions hydrauliques peuvent atteindre plusieurs mpa, le 1er objectif de l'étude a été de montrer que de telles pressions n'altèrent pas la pression de gonflement. Une étude bibliographique, couplée à des essais d'injection ont permis de montrer que les pressions hydrauliques ne sont pas un facteur limitant l'utilisation des pellets. Toutes les méthodes de fabrication des pellets ont données des dimensions de pellets de 20 mm et une densité sèche supérieure a 1,9 g/cm 3. Néanmoins, des essais d'imbibition ont montre qu'utilisées seules la porosité interpellet etait trop importante pour obtenir une pression de gonflement. Deux approches ont alors été adoptées pour diminuer la porosité : (i) mélange discrets de pellets et (ii) mélange de pellets et de poudre. Dans le 1er cas, des calculs ont montré qu'il est préférable d'utiliser au moins 3 classes de pellets pour obtenir la porosité souhaitée. Dans le 2ème cas, l'introduction de pellets dans les échantillons apportent une échelle supplémentaire à la structuration des argiles. À densité sèche homogénéisée égale, les mélanges pellets-poudre et les échantillons d'argiles compactées présentent des caractéristiques semblables. Par contre, les phénomènes transitoires sont plus marqués dans les mélanges car les cellules et les pellets sont du même ordre de grandeur. Ainsi, si la taille des pellets devient négligeable devant la taille des cellules, l'effondrement observé pendant l'hydratation des mélanges devraient être plus faible. Ainsi, de tels milieux peuvent être modélisés par des modèles d'homogénéisation. Les 1ères bases d'une telle modélisation ont été posées en étudiant les propriétés hydrodynamiques du milieu considéré indéformable.

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Chrouda, Amani. « Élaboration de nouveaux matériaux d’électrodes modifiées pour application biocapteurs ». Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10074.

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L'objectif du travail de recherche mené concerne l'élaboration des nouveaux matériaux d'électrodes modifiés pour des applications dans le domaine des biocapteurs. Le travail a été subdivisé en trois parties portant sur le greffage du sel de diazonium pour application immunocapteur, l'électroadressage des d'anticorps et l'électrodépôt d'un espaceur pour application aptacapteur. Dans la première partie de ce travail, nous nous sommes consacrés d'abord à l'électrogreffage du nitrobenzène diazonium sur la surface d'or pour le développement de capteurs immunologiques destinés à la détection de la bactérie Staphylococcus aureus. Une limite de détection de 10 UFC/mL a été atteinte. Dans la deuxième partie, la détection de l'ochratoxine A est présentée, basée sur l'électroadressage covalent de l'anticorps modifié par la fonction diazonium sur des électrodes de Diamant Dopé Bore (BDD). Une limite de détection de 0.007ng/mL a été obtenue et l'immunocapteur a été testé sur des échantillons réels. Enfin, on a développé un aptacapteur basé sur le greffage d'un espaceur (PEG) sur la surface des microcellules BDD pour la quantification de la biotoxine OTA. Une limite de détection de 0,01ng/L a été obtenue et application à un échantillon réel (le riz) a été démontrée. Les résultats obtenus, basés sur des méthodes électrochimiques de détection (variation de l'impédance ou du courant d'une sonde redox) sont encourageantes en termes de sensibilité, limite de détection, reproductibilité et spécificité
The objective of the research work was to the development of modified electrode materials for biosensor application. The work was devided into three parts: electrografting of diazonium salt for immunosensor application, electroadressing of antibodies and electrodeposition of PEG spacer for aptasensor application. In the first part of this work, the modification of gold surfaces with nitrobenzene diazonium cation was investigated in order to develop an immunosensors for the detection of Staphylococcus aureus. A detection limit of 10 CFU/mL has been obtained. The second part was focused on the electrically addressable deposition of diazonium functionalized antibodies on boron-doped diamond (BDD) microcells for the detection of OTA. A detection limit of 0.007ng/mL has been obtained and the immunosensor was tested on real samples. Finally, we developed an amperometric aptasensor based on electrochemical grafting of a PEG-COOH spacer on a BDD microcell for the detection of OTA biotoxin. A detection limit of 0.01 ng/L has been obtained and application to a real sample (rice) has been demonstrated. The amperometric and impedimetric techniques used in this work lead to promising results in terms of sensitivity, specificity and reproductibility

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Henry, Maurice. « Matériaux amorphes : élaboration, caractérisation, propriétés magnétiques de fontes hypertrempées ». Le Mans, 1986. http://www.theses.fr/1986LEMA1008.

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Etude portant sur les verres metalliques du type tr::(80)m::(20) ou tr est un metal de transition (essentiellement du fer) et m est un metalloide. Mise en evidence des parametres pour l'elaboration de rubans etroits. Determination de la contrainte a la rupture (environ 2000 mpa) et du module d'young (130 gpa). Etude de la texture magnetique par spectrometrie moessbauer: mise en evidence d'une heterogeneite de contraintes internes liee au processus de solidification. Les caracteristiques magnetiques correspondent a celle de materiaux ferromagnetiques doux. Evolution de certaines de ces caracteristiques en fonction du recuit

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Beigbeder, Alexandre. « Élaboration et caractérisation de matériaux nanocomposites à matrice polysiloxane ». Lorient, 2005. http://www.theses.fr/2005LORIS048.

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Maafi, El Miloud. « Nouveaux matériaux polymères biodégradables : élaboration et étude des propriétés ». Reims, 2010. http://www.theses.fr/2010REIMS029.

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Ce travail consiste à développer de nouveaux matériaux potentiellement biodégradables et étudier leurs propriétés thermiques et mécaniques. Dans la première partie, nous avons synthétisé de nouveaux polymères de type polyesters et polyuréthanes par polycondensation d'oligomères téléchéliques du polycaprolactone avec d'autres monomères choisis en fonction de certaines propriétés physiques et de dégradabilité des matériaux obtenus. Les analyses montrent que les propriétés thermiques et mécaniques de ces polymères sont influencées par la méthode de synthèse et le pourcentage d'unités téréphtaliques incorporé dans ces polymères. La 2ème partie a été consacrée à l'élaboration des composites à partir des polyuréthanes synthèstisés à partir de l'huile de ricin ou polycaprolactone et un biopolymère: la cellulose. Ce dernier a été extrait de l'alfa, plante très abondante dans la biomasse végétale marocaine. L'étude des propriétés de ces matériaux montre que les fibres cellulosiques améliorent considérablement les proriétés thermiques et mécaniques des composites. Cete amélioration varie linéairement avec le taux de fibres indorporées jusqu'à un pourcentage donné. Au-delà de cette valeur les propriétés mécaniques chutent. Les images MEB de la faciès de rupture des composites illustrent une bonne interface due aux liaisons hydrogène entre les fibres et la matrice
This work consists in developing new potentiallly biodegradable materials ans studying their thermal and mechanical properties. In the first part, we synthesized new polymers of type polyesters and polyurethanes by polycondensation of telechelic polycaprolactone oligomers with other monomers chosen according to some physical properties and degradability of the materials obtained. The analyses show that the thermal and mechanical properties of these polylmers are influenced by the method of synthesis anfd the percentage of terephthalic untils uncorporated into these polymers. The second part has been dedicated to the development of the composites based polyurethanes synthesized from castor oil or PCL and biopolymer: cellulose. The later has been extracted of the alfa plant, very abundant in plant biomass Moroccan. The study of properties of these materials shows that the cellulose fibers significantly improve the thermal and mechanical properties of composites. This improvement varies linearly with the rate of fiber incorporated to a certain percentage. Beyond this value the mechanical properties fall. The SEM images of fracture surfce of composites show a good interface due to hydrogen bonding between the fibers and matrix

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Largeteau, Alain. « Élaboration, caractérisation et modélisation de céramiques magnétodiélectriques à couches d'arrêt ». Bordeaux 1, 1990. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00173432.

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Résumé :

Des céramiques ferrites à couches d'ârret de type spinelle et hautement densifiées ont été élaborées. Si les propriétés diélectriques varient fortement selon les conditions d'élaboration, les propriétés magnétiques sont au contraire peu altérées. Des relaxations diélectriques et d'impédance ont été mises en évidence, elles ont été modélisées ; leurs caractéristiques ont été déterminées en fonction de la composition des grains et des paramètres de préparation des échantillons.

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Wattanakit, Chularat. « Élaboration et application de matériaux poreux : études théoriques et expérimentales ». Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00912339.

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Dans ce travail nous étudions l'élaboration, la caractérisation et les applications de différents matériaux poreux. L'étude est organisée en trois parties majeures: la synthèse de zéolithes micro/mesoporeux et leur application potentielle dans l'industrie pétrochimique, l'étude théorique de mécanismes réactionnels sur des zeolites microporeux, et le design de métaux mesoporeux avec une chiralité intrinsèque de leur surface interne. Ces matériaux poreux montrent des propriétés excellentes, notamment pour des applications potentielles en catalyse et comme interfaces chirales.

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Benayad, Abdelmjid. « Matériaux monocristallins à forte activité piézoélectrique : élaboration, caractérisation et application ». Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0129/these.pdf.

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Le travail traite de l'élaboration par la méthode Bridgman et par Bridgman modifié des monocristaux monophasiques PZN-PT et PMN-Pt de formulation générale Pb(Zn1/3Nb2/3)1-xTixO3 et Pb(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3. Après avoir caractérisé le monocristal PZN-0,045PT montrant ainsi la faisabilité de la croissance de cette formulation par Bridgman modifié, une étude comparative a montré que les propriétés des cristaux dépendent peu de la méthode de synthèse utilisée. Le problème de la ségrégation de titane dans les composites PMN-xPT élaborés par la méthode Bridgman classique a été mis en évidence. Il induit de fortes variations de composition et par conséquent de propriétés structurales, diélectriques et piézoélectriques le long du lingot cristallin ; le comportement des matériaux élaborés sous différentes conditions d'excitation – contrainte uniaxiale et cycle thermique – a été étudié. Cette étude permet de déterminer leurs limites de fonctionnement. L'application des matériaux PMN-0,25PT a été également étudiée. Il s'agit d'une poutre vibrante avec un élément piézoélectrique (cristal et céramique de même composition) qui permet de tester et de comparer les deux inserts en terme de récupération d'énergie
The work treats synthesis by the Bridgman method and modified Bridgman of single crystals PZN-PT and PMN-PT with a general formulation Pb(Zn1/3Nb2/3)1-xTixO3 et Pb(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3. After the characterization of PZN-0,045PT single crystal which showing the feasibility of the growth of this formulation by modified Bridgman, a comparative study that the properties of the crystals depend little on the synthesis method used. The phenomenon of titanium segregation in the PMN-xPT compositions synthesized by the Bridgman method was studied. It induced strong variations of composition and consequently of structural, dielectric and piezoelectric properties along the ingot of crystal. The behavior of materials under various conditions (uniaxial stress and thermal cycle) was studied. In order to point out the limiting factors in term of transducers performances. The application of PMN-0,25PT was also studied. The objective of the study is to test and compare ceramic and single crystal shapes harvesting energy using a vibrating beam with a piezoelectric element

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Tissier, Nicolas. « Élaboration de matériaux nanocomposites inorganique / organique par polymérisation en émulsion ». Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10156.

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Ce travail de thèse porte sur l’élaboration de latex nanocomposites filmogènes à base de silice et d’oxyde de cérium par polymérisation en émulsion. Dans un premier temps, des fonctions copolymérisables ont été introduites à la surface des nanoparticules minérales via le greffage du méthacryloxypropyltriméthoxysilane pour la silice ou via l’utilisation de monomères ou de macromonomères carboxylés ou phosphorés complexant pour l’oxyde de cérium. Le greffage a été caractérisé par spectroscopie IRTF et RMN du solide et quantifié par analyse élémentaire. Les particules fonctionnalisées ont ensuite été utilisées comme semence dans des réactions de polymérisation en émulsion. Une attention toute particulière a été portée à la stabilité colloïdale des latex. Celle-ci semble étroitement reliée à la stabilité initiale de la suspension aqueuse de particules minérales greffées. La morphologie des particules composites a été caractérisée par microscopie électronique à transmission et reliée aux conditions de modification de surface et de polymérisation. Enfin, dans le cas de la silice, des films ont été formés à partir des latex et leurs propriétés évaluées puis mises en relation avec les caractéristiques des particules composites
This thesis deals with the elaboration of film forming nanocomposite latexes containing silica and cerium dioxide particles via emulsion polymerization. First, copolymerizable groups were introduced onto the surface of the mineral particles through chemical grafting of -methacryloxy propyltrimethoxysilane for silica or via the use of complexing carboxylated or organophosphorus monomers or macromonomers for cerium dioxide. The grafting was characterized by FTIR spectroscopy and solid state NMR and quantified through elemental analysis. The functionalized nanoparticules were then used as seeds in emulsion polymerization reactions. Attention was focused on the colloidal stability of the latexes. Colloidal stability appeared to be strongly dependent of the initial stability of the grafted inorganic colloidal suspension in water. The morphology of the nanocomposite latex particles was characterized by transmission electron microscopy and correlated with the surface modification and experimental polymerization conditions. Finally, in case of silica, films have been elaborated from the nanocomposite latexes and their mechanical properties have been evaluated and interpreted in view of the characteristics of the composite particles

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Murat, Denis. « Oxyde d'yttrium : élaboration et propriétés mécaniques ». Limoges, 1995. http://www.theses.fr/1995LIMO0007.

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La premiere partie est consacree a la recherche de l'abaissement de la temperature de frittage naturel de l'oxyde d'yttrium. Le role du broyage dans l'eau et du mode d'incorporation d'un dopant (l'oxyde de titane) est etudie. Les methodes de syntheses chimiques d'une poudre dopee n'ameliorent pas de facon sensible la frittabilite. La seconde partie est consacree aux proprietes mecaniques de 3 nuances d'oxyde d'yttrium: une nuance frittee sous vide a 1800c, une nuance frittee par compression isostatique a chaud a 1250c, et une nuance dopee au titane densifiee par frittage naturel a 1500c. Une machine d'essai universelle permettant d'effectuer des essais de traction jusqu'a 1800c sous air ou sous atmosphere controlee a ete concue et realisee lors de cette etude. Les proprietes mecaniques (le module d'young, la durete, la tenacite et la resistance a la rupture, a la croissance de fissure sous critique et au fluage) des trois nuances sont comparees. Le comportement au fluage est interprete comme etant de type diffusionnel controle par un mecanisme d'interface. La diffusion est principalement volumique pour la nuance frittee sous vide et intergranulaire pour les deux autres nuances a grains submicroniques. La croissance des grains sous contrainte (croissance dynamique) est remarquablement importante a des temperatures pour lesquelles la croissance statique (en l'absence de contrainte) est negligeable. Le comportement superplastique de la nuance frittee par compression isostatique a chaud a ete mis en evidence et fait l'objet d'un dernier chapitre

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Tariolle, Sandrine. « Carbure de bore monolithique poreux et composites lamellaires : élaboration, propriétés, renforcement ». Saint-Etienne, EMSE, 2004. http://www.theses.fr/2004EMSE0002.

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Les céramiques présentent des propriétés remarquables mais leur faible ténacité limite leur plus large utilisation. L'objectif de cette thèse est d'obtenir un renforcement par déviation de fissure dans des composites en carbure de bore par le contrôle des macrostructures et des microstructures. Ce type d'architecture du matériau carbure de bore n'avait jamais encore été abordé. Différents composites possédant soit des intercouches poreuses obtenues par ajout d'agent porogène pyrolysable, soit des intercouches faibles peu frittées réalisées en absence d'ajout de frittage, soit des intercouches faibles réalisées avec un mélange de carbure de bore et de nitrure de bore, soit des interfaces faibles en graphite ou nitrure de bore ont été obtenus. Un renforcement a été observé dans la plupart des composites. Une analyse de modèles énergétiques de déviations de fissure a été réalisée
Ceramics have outstanding properties but their low toughness limits their use. The aim of this thesis is to obtain reinforcement by crack deflection in boron carbide composites by controlling macrostructure and microstructure. This structure has never been studied before in boron carbide materials. Different composites with either porous interlayers obtained by pore forming agent, or weak interlayers obtained with no sintering aid, or weak interlayers obtained by a mixture of boron carbide and boron nitride, or weak interfaces in graphite or boron nitride have been realized. Reinforcement was observed in most of these composites. Energetic models of crack deflection were studied

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Chanvrier, Hélène. « Matériaux à base de biopolymères du mai͏̈s : élaboration et comportement mécanique ». Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2062.

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Résumé :

Les relations entre la structure et les propriétés de produits à base de farine de mai͏̈s, texturés par un traitement thermomécanique, ont été abordées en utilisant des matériaux modèles denses fabriqués par (300 J. G-1,T=120ʿC) et thermomoulage (140ʿC), constitués d'amidon et de zéine. La transition vitreuse de ces matériaux est identique à celle de l'amidon pur (MC 12 %). Les matériaux mélanges ont un comportement fragile, ce qui est interprété par la faible adhésion entre les constituants. Pour de faibles teneurs en zéine (<15 %), la zéine est dispersée, pour de fortes teneurs (> 32 %), elle occupe une phase continue. Les propriétés mécaniques les plus faibles sont observées quand les phases sont co-continues (entre 15 et 32 %). Après expansion par micro-ondes (1000W, 10s), les matériaux denses biphasiques ont des masses volumiques plus élevées que celle du matériau amylacé. La variation des structures et des masses volumiques en fonction du taux de protéines est expliquée par la modification de la viscosité élongationnelle et du module caoutchoutique. L'étude de la structure alvéolaire par tomographie RX suggère que la présence de particules dans la matrice d'amidon modifie le processus de nucléation et de croissance des bulles, pour des températures d'expansion identiques
The structure-properties relationships of corn flour based materials submitted to a thermomechanical treatment were studied by using starch-zein blends dense materials, made by extrusion (300 J. G-1, T = 120ʿC) and thermomoulding (140ʿC). Glass transition temperature of corn flour and starch-zein materials is similar to the one of pure starch (MC 12 %). Blend materials present a fragile behaviour, distinct from the ductile one of starch, which is explained by the weak adhesion between the components. For low zein contents (< 15 %), zein is the dispersed phase, for higher zein contents (> 32 %), zein is continuous. The mechanical properties were the lowest in the co-continuous domain (between 15 and 32 % zein). After expansion by microwaves (1000W, 10s), the biphasic dense materials present higher densities than the one of the starchy materials. Structure and densities variations with zein content were explained by the variations of the elongational viscosity and rubbery elastic modulus E'. The observations of the cellular structure by X-ray tomography suggest that particles in the starchy matrix change the nucleation and the mechanism of bubble growth

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Radhakrishnan, Bindushree. « Élaboration en milieu dispersé de matériaux polyuréthane à structure cœur-écorce ». Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12499.

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Résumé :

Des particules polyuréthane (PUR) de type "coeur-écorce" ont été élaborées par des techniques dispersives en présence d'agents stabilisants polymères réactifs (surfmers). Ces derniers de nature chimique polystyrène, polybutadiène ou poly(acrylate de n-butyle) et porteurs d'une ou deux fonctions hydroxyle en bout de chine ont été synthétisés par polymérisations anionique "vivante" et radicalaire "contrôlée". L'influence de la masse molaire, de la valence et de la concentration en agent stabilisant, sur la taille moyenne des particules PUR obtenues, a été analysée et discutée. Les particules constituées d'un coeur polyuréthane et d'une écorce poly(acrylate de n-butyle) trouvent des applications originales dans le domaine des adhésifs sensibles à la pression (PSA).

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Auffray, Nicolas. « Comportement des matériaux cellulaires : élaboration, caractérisation et modélisation prédictive des propriétés ». Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0132.

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Résumé :

Cette thèse a porté sur l'étude d'une classe de matériaux cellulaires, les micro nids d'abeille, destinés à combiner des propriétés mécaniques et acoustiques afin d'être employés comme absorbants acoustiques dans les tuyères des turbomachines. Les bonnes qualités d'absorption acoustique prédites par les modèles théoriques ont tout d'abord été vérifiées expérimentalement. Le travail s'est ensuite porté sur la modélisation des propriétés élastiques de ces structures. Pour ce faire une approche par milieu équivalent a été retenue et, de manière à tenir compte des effets d'échelle présents dans la structure, un milieu de substitution du type « élasticité du second gradient » a été choisi. Pour cela une méthode de construction par homogénéisation des opérateurs de cette loi de comportement a était introduite. Devant l'absence de résultats concernant les classes d'anisotropie des opérateurs d'élasticité du second ordre, une étude détaillée de ce point a conduit à l'identification des matrices à implémenter dans un code éléments finis. Les opérateurs du second ordre construits par homogénéisation ont pu ensuite être comparés à leurs formes théoriques. Ceci nous a permis de montrer que vis-à-vis du comportement de matériaux nida les effets du second ordre sont, dans certain cas, d'un ordre de grandeur comparable à ceux de l'élasticité classique. Les méthodes mises en place pour l'étude théorique des symétries des opérateurs d'élasticité sont généralisables à toutes lois de comportement linéaire
This thesis was about studying a cellular material intended to combine mechanical and acoustical properties in order to be used to reduce aircraft engine noise. Attention had been focused on honey-comb structures. The sound absorber quality of such a structure, predicted by theoretical model, were first investigated and confirmed by experimentation. The mechanical study focus on elastic property of the structure and an approach by homogeneization was choosen. In order to take account of size effects the substitution medium behavior was choosen to be strain-gradient elastic. An homogeneization method was introduced to construct the first and second order elastic operator needed by this theory. As anisotropic systems for second order elasticty were mostly unknown, a rigourous study of that point was proposed. According to these results theoretic expressions of second order elasticity matrix were obtained. These matrix are the ones to be implemented in finite elements codes to proceed for strain-gradient elasticity computation. A comparison between matrix obtained by homogeneization and operator theoretic form were performed. Homogeneized construction was shown to be consistent with strain gradient theoretical model. A study of the straingradient operator defining the overall behavior of honeycomb was procedeed. It was shown that, in some case, first and second order elastic coefficients are of the same order of magnitude. The extension of our theoretical study of symmetry to other kind of linear behavior is straight-forward

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Bounour-Bouzamouche, Wafa. « Matériaux hybrides nanotubes de carbone/ferromagnétiques : élaboration et propriétés magnétiques statiques ». Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD095/document.

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Résumé :

Les matériaux hybrides nanotubes de carbone remplis par des matériaux ferromagnétiques (NTCFM) présentent un fort potentiel pour des applications en électronique de spin. Leurs propriétés magnétiques dépendent fortement de la qualité de leur synthèse : densité, orientation et efficacité de remplissage. Deux méthodes d’élaboration des (NTC-FM) ont été utilisées : i) synthèse ex-situ après ouverture mécanique des nanotubes élaborés par arc électrique et in-situ pendant la synthèse par arc électrique, ii) synthèse par dépôt vapeur chimique assisté par plasma (PECVD) en présence de catalyseurs Co et Co/Pd. Les deux approches de confinement des nanotubes de carbone avec des métaux ferromagnétiques ont été comparées. La première méthode de synthèse des nanotubes hybrides a montré que l’approche par arc électrique in-situ est plus efficace surtout par l’ajout d’un promoteur comme l’yttrium (Y) et le soufre (S). Les différentes proportions catalytiques au cours de la synthèse ont été variées et leur influence sur la production des nanotubes hybrides étudiée. La qualité et la quantité des nanotubes obtenus ainsi que les rendements disponibles au cours de la synthèse ont été améliorés. La réponse magnétique est également meilleure. La synthèse des nanotubes hybrides par PECVD a révélé que l’adjonction d’une couche de palladium comme catalyseur avec le cobalt conduit à une nette amélioration de la densité, du remplissage et de l’alignement des nanotubes. Les mesures magnétiques ont mis en évidence la contribution d’une anisotropie de forme que l’on peut associer à une meilleure orientation géométrique des nanotubes par rapport au substrat
Hybrid materials as carbon nanotubes filled with ferromagnetic materials (FMCNT) have great potential for spintronic applications. Their magnetic properties strongly depend on their density,orientation and filling efficiency. Two preparation methods of (FMNTC) were used: i) ex-situ synthesis where mechanical opening of the nanotubes produced by electrical arc is first achieved and in-situ during the synthesis by electrical arc discharge, ii) synthesis by chemical vapor deposition enhanced by plasma (PECVD) in the presence of cobalt Co and Co / Pd catalysts. Our results showed that the arc in-situ approach is more effective especially with the addition of a filling promoter such as yttrium (Y) and sulfur (S). Different proportions of catalyst were varied and their influence on the yield of hybrid nanotubes studied. The quality and quantity of obtained nanotubes as well as their yields and magnetic properties were improved. The PECVD synthesis revealed that the addition of a thin layer of palladium (~6 nm) as a co catalyst with the cobalt leads to a significant improvement inthe density of the filler and the alignment of the nanotubes. Magnetic measurements thereby demonstrated the contribution of a shape anisotropy that can be associated with a better geometric orientation of the nanotubes to the substrate

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Esharghawi, Ahmed. « Élaboration de matériaux poreux à base de mullite par procédé SHS ». Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/063540e8-cf06-4277-a241-eae6b6de6751/blobholder:0/2009LIMO4039.pdf.

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Résumé :

L'objet de cette étude était l'élaboration de composés poreux en mullite, par un procédé de synthèse auto-entretenue (Self-propagating High temperature Synthesis ou SHS) à partir d'une argile kaolinitique d'origine libyenne et de poudres métalliques (Al et Mg). Dans un premier temps nous avons effectué la caractérisation physico-chimique des poudres utilisées. Une étude préalable menée sur des mélanges comportant 89,5% d'argile brute et 10,5% en masse de poudre d'aluminium, avec des ajouts de poudre de magnésium compris entre 0 et 3% en masse, a été effectuée dans les conditions d'un frittage réaction traditionnel sous air. Les différents résultats ont montré que le taux de mullite et la porosité maximale obtenus après un frittage de 5h à 1550°C dépendait essentiellement du taux de magnésium ajouté. Des analyses ATD menées parallèlement sous air et sous balayage d'oxygène ont montré que l'effet endothermique dû à la déhydroxylation de la kaolinite (≈ 600°C) avait un effet défavorable vis-à-vis du déclenchement d'une réaction SHS ; il a donc été décidé de travailler avec une poudre de métakaolin (argile calcinée à 650°C) et, afin de favoriser les réactions d'oxydation, sous balayage d'oxygène. Des expérimentations menées dans ces conditions avec des poudres métalliques de granulométrie différente, ont montré que les produits obtenus par cette voie comportaient, outre la mullite, des phases cristallines résiduelles (Al2O3, SiO2 et Si). L'analyse des différents résultats montre que les poudres fines jouent un rôle prépondérant pour le déclenchement de la réaction SHS en abaissant la température d'ignition, la granulométrie de la poudre de magnésium jouant dans ce cas un rôle essentiel par rapport à celle de la poudre d'aluminium. Outre son effet sur le déclenchement de la réaction SHS, la granulométrie de la poudre de magnésium, semble avoir un effet important sur la macroporosité apparaissant à l'intérieur du compact obtenu, cette dernière étant liée tant à la granulométrie qu'à la teneur en magnésium du mélange
The aim of this study was the development of porous mullite compounds using a self-sustaining reaction process (Self-Propagating High Temperature Synthesis or SHS) starting from a kaolinitic Libyan clay and metal powders (Al and Mg). In first we conducted the physico-chemical characterization of starting powders. A preliminary study carried out on mixtures containing 89. 5 wt. % of raw clay and 10. 5 wt. % of aluminum powder with additions of magnesium powder ranged from 0 to 3 wt. %, was performed in conventional reaction sintering conditions, in air. The different results gave mullite ratio and maximum porosity obtained after sintering 5h at 1550°C depending mainly of the amount of magnesium added. DTA analysis carried out in parallel, both in air and flowing oxygen showed that the endothermic dehydroxilation effect of kaolinite (≈ 600°C) did not made easier the initiation of a SHS reaction; it was therefore decided to work with a metakaolin powder (calcined clay at 650°C) and in flowing oxygen for promoting the oxidation reactions. Experiments conducted in these conditions with different particle size metal powders, showed that the products obtained included, in addition of mullite, residual crystalline phases (Al2O3, SiO2 and Si). Analysis of different results shows that the fine powders play an important role for the initiation of SHS reaction by lowering the ignition temperature, particle size of magnesium powder playing in this case the main role compared to that of aluminum powder. Besides its effect on the initiation of the SHS reaction, the particle size of magnesium powder seems to have a significant effect on the macroporosity appearing inside the obtained body, the latter being related both to the particle size and the magnesium content of the mixture

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He, Siyuan. « Mousses métalliques et métal poreux polymère composite (MPPC) : élaboration et comportement mécanique ». Troyes, 2004. http://www.theses.fr/2004TROY0011.

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Résumé :

Parmi les différents types de mousses existantes, nous avons décidé d’étudier les mousses d’aluminium élaborées par une technique d’infiltration. Afin d’améliorer leur comportement mécanique et surtout leur capacité d’absorption d’énergie lors d’un choc, nous avons introduit différents polymères dans les pores pour former un nouveau bi-matériau composite : Métal Poreux Polymère Composite (MPPC). Le but principal de cette étude est d’élaborer les mousses d’aluminium et les composites MPPC, et d’étudier leurs propriétés mécaniques en compression et en choc. Dans ce but et après une étude bibliographique, nous avons présenté les équipements nécessaires que nous avons conçus et installées pour la fabrication des différents matériaux étudiés. Afin de prévoir et contrôler la porosité des mousses, un modèle physique simplifié a été établi. Le comportement mécanique des matériaux a été étudié pour la suite de cette étude lors d’essais de compression statique. Afin d’obtenir des informations utiles et nécessaires pour choisir le type de mousse ou de composite dans le cas d’applications spécifiques, l’influence des paramètres de structure sur les réponses mécaniques a été mise en évidence. En outre, un modèle simplifié numérique a été proposé afin d’établir la relation entre la structure de la cellule et le module d’élastique. Dans la dernière partie, les propriétés dynamiques en choc de la mousse et du composite ont été étudiées. De même, nous avons mis en lumière l’influence des paramètres de structure et des conditions d’essais sur le comportement des matériaux sollicités en choc
Among the various types of existing foams, we investigate the aluminium foam prepared with infiltration technique. In order to improve their mechanical behavior and especially their energy absorption capacity under impact, we introduced various polymers into the pores to engender a new composite Bi-material: Metal Porous Polymer Composite (MPPC). The principal goal of this study consists of the preparation of aluminium foam and composites (MPPC) and the exploitation upon their mechanical properties under load compressive and impact. For this aim and based on a bibliographical study, we designed and installed necessary equipment to prepare the materials. In order to predict and control the porosity of the aluminium foam, a simplified and idealized physical model was established. In consequence, the mechanical behavior of materials was studied with static compression tests. For obtain necessary information to choose the appropriate foam or composite in the real occasion, the influence of the structural parameters on the mechanical response was investigated. Moreover, a numerical simplified model was proposed to establish the relation between the structure of cellule and the elastic module. In the last part, the dynamic properties of foam and composite were studied under point impact. In the same way, we studied the influence of the structural parameters and the conditions of tests on the responses of materials under impact

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Dubuget, Vincent. « Élaboration et Caractérisation de Matériaux Ferromagnétiques Doux − Modélisation de Couches Magnétiques Inhomogènes ». Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00480050.

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Résumé :

Au cours de ce manuscrit sont reportées l'élaboration et la caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux : les microfils nanocristallisés gainés de verre de composition Finemet élaborés par le procédé de tirage Taylor-Ulitovsky et les couches minces amorphes de composition CoNb et CoZr déposées par pulvérisation cathodique assistée magnétron. Une première partie du travail de thèse a été consacrée à l'étude de l'influence de l'état structural et de la composition sur les propriétés magnétiques, respectivement au travers des microfils nanocristallisés gainés de verre et des couches minces amorphes. Une deuxième partie a été vouée à référencer les différentes sources de dispersion d'aimantation des couches minces magnétiques, élaborées au déroulé sur substrat polymère. Une méthode a été proposée afin de quantifier la distribution d'anisotropie en angle et en intensité dans l'épaisseur. Le comportement magnétique des telles couches a été modélisé en prenant en compte la distribution d'aimantation expérimentale dans une approximation de n-macrospins sans interaction d'échange. Un second volet a consisté à développer un modèle micromagnétique unidimensionnel prenant en compte l'énergie d'échange. Ce modèle a été appliqué avec succès sur une bicouche et une multicouche à anisotropies magnétiques croisées, élaborées spécifiquement à cet effet. L'étude exhaustive d'une bicouche à anisotropies croisées a été menée : aimantation statique et dynamique, structure en domaines magnétiques, aimantation dynamiquement couplée et caractérisation du profil d'aimantation dans l'épaisseur.

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Habrard, Florian. « Élaboration de dispositifs et matériaux mixtes à base de polymères conjugués électroluminescents ». Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00130247.

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Résumé :

Le sujet de cette thèse se situe dans le contexte de l'électronique organique à base de polymères conjugués. Nous avons choisi la famille des polyfluorènes principalement en raison de leur émission dans le bleu, leur bon rendement quantique ainsi que pour la facilité avec laquelle on peut modifier leurs propriétés en greffant différents groupements fonctionnels sur la structure de base du fluorène. L'originalité des recherches effectuées au laboratoire concerne la structure des dispositifs électroluminescents (cellules électrochimiques électroluminescentes ou OLEC) que nous réalisons. Leur principe de fonctionnement repose sur l'utilisation de liquides ioniques ajoutés directement au polymère conjugué sans l'intervention d'un polymère conducteur ionique. Le travail réalisé au cours de cette thèse a principalement consisté à tenter d'améliorer les performances du polyfluorène par l'utilisation de groupements fonctionnels permettant d'augmenter la compatibilité polymère / liquide ionique. Dans cette optique, nous avons mis en œuvre l'utilisation d'un outil de caractérisation particulièrement adapté à nos échantillons : la microscopie à force atomique en mode EFM ou KFM. Cela nous a permis de visualiser précisément la séparation de phase entre le polymère et le liquide ionique. Nous avons ainsi pu montrer que le courant dans un dispositif était grossièrement proportionnel à l'interface polymère / liquide ionique. Nous avons alors proposé une hypothèse expliquant le mode de vieillissement des OLEC. L'amélioration du mélange, c'est-à-dire la maximisation de l'interface polymère / liquide ionique devrait ainsi permettre d'améliorer la durée de vie des dispositifs. L'utilisation de groupements PEO et cyano greffés sur le polyfluorène semble une voie à explorer. Enfin, nous avons décrit le comportement particulier du mélange polyfluorène cyano – THA-TFSI dont la morphologie évolue suivant les conditions de température et de pression.

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Sedjame, Henri-Joël. « Élaboration de matériaux catalytiques pour l'élimination de polluants organiques en phase gaz ». Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2283/document.

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Résumé :

Les travaux dont les résultats sont présentés dans ce manuscrit ont été menés dans le but de préparer des matériaux catalytiques à base de métaux nobles pour l'élimination de certains composés organiques volatils (COV). Différents catalyseurs à base de platine ont ainsi été préparés et leurs performances catalytiques évaluées pour l'oxydation de deux polluants : le n-butanol et l'acide acétique. Une première étude sur l'élimination oxydative et non-oxydative du n-butanol sur des catalyseurs à base de platine supportés sur alumine a été menée. Ce travail a porté essentiellement sur l'étude de l'effet des différents paramètres intervenant dans la réaction (oxygène, eau, métal). Le phénomène d'adsorption-désorption du polluant à la surface du catalyseur a également été étudié. S'inspirant des données de la littérature sur les propriétés redox particulières de la cérine, les travaux ont ensuite porté sur l'effet de l'ajout de CeO2 à des catalyseurs de type Pt/Al2O3 pour l'oxydation du n-butanol et de l'acide acétique. La modification des propriétés redox et acido-basiques ainsi que celle des performances catalytiques du matériau observées avec l'ajout de CeO2 a permis d'établir une corrélation entre activité catalytique en oxydation, capacité de stockage de l'oxygène et basicité. Cette corrélation a été confirmée dans la dernière étude menée sur des catalyseurs mis en forme de type monolithes enduits avec différents matériaux (Pt/Al2O3, Pt/CeO2, Pt/ZrO2, Pt/Al2O3-CeO2, Pt/Al2O3-ZrO2 et Pt/CeO2-ZrO2)
The results presented in this manuscript have aimed at preparing catalytic materials based on noble metals for the removal of volatile organic compounds (VOC). Thus, different platinum based catalysts have been prepared and their catalytic performances have been evaluated for n-butanol and acetic acid oxidation. A first study on oxidative and non-oxidative removal of n-butanol over alumina supported platinum based catalysts has been performed. This work focused on the study of the effect of the different parameters involved in the reaction (oxygen, water, metal). The adsorption-desorption phenomenon of the pollutant on the catalyst surface has also been studied.Inspired by the literature on the specific redox properties of ceria, the work was then focused on the effect of the addition of CeO2 to Pt/Al2O3 catalysts for n-butanol and acetic acid oxidation. The modification of the redox and acid-base properties as well as that of the catalytic performances of the material with the addition of CeO2 allowed to establish a relationship between catalytic oxidation activities, oxygen storage capacity and basicity. This correlation has been confirmed in the last study performed on the monolithic catalysts coated with different materials (Pt/Al2O3, Pt/CeO2, Pt/ZrO2, Pt/Al2O3-CeO2, Pt/Al2O3-ZrO2 and Pt/CeO2-ZrO2)

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Goczkowski, Mathieu. « Conception et élaboration de matériaux à biodégradabilité contrôlée pour la médecine régénérative ». Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0920.

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Résumé :

Les gels de fibrine présentent un fort intérêt en médecine régénérative, puisqu’ils miment la matrice temporaire créée lors de la cicatrisation. Cependant, quand préparés à concentration physiologique, ils ne sont pas manipulables, ni conservables à sec. Pour contrer ces désavantages, ils peuvent être associés à un autre réseau de polymères, dans une architecture de Réseaux Interpénétrés de Polymères (RIP). Cette approche a été utilisée pour associer à un réseau de fibrine, un coréseau semi-synthétique d’albumine de sérum bovin (BSA) et de poly(oxyde d’éthylène) (POE), obtenu par photopolymérisation de BSA et PEG modifiés avec des fonctions méthacrylate (BSAm, PEGDM).Il a été démontré par des tests ex vivo et in vitro que ces matériaux ont de multiples applications potentielles, puisqu’ils supportent à leur surface, la croissance de nombreux types cellulaires. De plus, il a été observé que ces matériaux peuvent servir comme vecteurs pour la délivrance de molécules d’intérêt thérapeutique.La technologie a d’ailleurs été optimisée, en utilisant non plus des précurseurs modifiés avec des fonctions méthacrylate, mais acrylate. Cette modification a permis de réduire la toxicité du procédé de synthèse, tout en conservant les performances des matériaux. Il a également été démontré que divers matériaux optimisés ont des mécanismes de dégradation différents, et contrôlables par leur formulation initiale.Enfin, deux nouvelles familles de RIPs à base de fibrine ont été développées, en associant à un réseau de fibrine, un autre réseau de protéine, la fibroïne de soie. Des RIPs parfaitement manipulables ont été obtenus, supportant à leur surface la culture de fibroblastes. Ces matériaux sont donc prometteurs pour l’ingénierie tissulaire de la peau et d’autres applications
Fibrin gels are of interest in regenerative medicine, as they mimic the provisory matrix synthesized during wound healing process. However, when prepared at physiologic concentration, these gels cannot be handled, nor stocked in dry state. To face these drawbacks, they can be associated with another polymer network, in an Interpenetrating Polymer Network (IPN). This strategy was used to associate to a fibrin network, a semi-synthetic conetwork composed of bovine serum albumin (BSA) and poly(ethylene oxide) (PEO), obtained by photopolymerization of methacrylate-modified BSA and PEG.It was demonstrated through ex vivo and in in vitro experiments that these materials have numerous potential applications, as they support on their surface, the culture of numerous cell types. Moreover, it was observed that they may be used as drug carrier for drug release applications.Moreover, the technology was optimized by modifying the methacrylate functions on the precursors for acrylate functions. This modification allowed to reduce the toxicity of the process, while preserving materials performances. It was also demonstrated that these optimized materials have different degradation mechanisms, which are controllable by their initial formulation.Finally, 2 new groups of fibrin-based IPNs were developed, by associating to a fibrin network, another protein network, the silk fibroin. Perfectly handable IPNs were obtained, which support on their surface the culture of fibroblasts. These materials are then very promising for skin tissue engineering, and most likely other applications

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Del, Frari Doriane. « Élaboration électrochimique et caractérisation de matériaux thermoélectriques de type (Bi1-xSbx)2Te3 ». Metz, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2005/Del_Frari.Doriane.SMZ0510.pdf.

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L'objectif de ces travaux concerne la réalisation par électrochimie de matériaux thermoélectriques en vue d'applications liées à leurs propriétés, qui résident principalement dans le domaine du transfert de chaleur. Les matériaux visés sont les ternaires de type p de la famille du tellurure de bismuth engageant l'antimoine (Bi1-xSbx)2Te3. La première partie de ce travail a été consacrée au choix des paramètres chimiques permettant de maintenir la solubilité des ions, et à l'analyse des comportements électrochimiques de ces espèces en solution. Un protocole de synthèse en mode continu a ensuite été défini sur inox. Il a été possible d'atteindre toutes les stoechiométries de (Bi1-xSbx)2Te3 en modulant le rapport [Sb]/[Bi] en solution. Les rapports optimaux permettant la formation de Bi0,5Sb1,5Te3, composé conduisant aux meilleures propriétés thermoélectriques à température ambiante, ont ainsi été obtenus pour une gamme de potentiels comprise entre –0,15 et –0,3 V/ECS. Enfin, la relation entre composition et conductivité a été établie. La définition d'un protocole de synthèse de ces matériaux a également été réalisée en régime pulsé. Des solutions de rapport [Sb]/[Bi] supérieur à celui employé en mode continu ont conduit à l'électrodéposition de ternaires de composition Bi0,5Sb1,5Te3. L'application des régimes pulsés a permis une optimisation des caractéristiques physiques des dépôts, notamment en réduisant très significativement la rugosité. La détermination d'un protocole de traitement thermique adapté a conduit à l'obtention de composés ayant des propriétés thermoélectriques optimales
The objective of this work concerns the realization of thermoelectric materials by electrochemistry, for: applications related to their properties, which lie mainly in the field of the heat transfer. The expected materials are the p -type terrnary of the bismuth telluride family with antimony (Bi1-xSbx)2Te3. The first part of this work was devoted the choice of the chemical parameters making it possible to maintain the ion solubility, and to the analysis of the electrochemical behaviour of these species in solution. Then, a protocol of synthesis in continuous way was definedon stainless steel. It was possible to reach all Bi1-xSbx)2Te3 stoichiometries by varying the [Sb]/[Bi] ratio in solution. The optimal ratios allowing the Bi0,5Sb1,5. 5Te3 formation, made up leading to the best thermoelectric properties at room temperature, were obtained for a potential range -0,15 and -0,3 V/SCE. Lastly, the relation between composition and conductivity was established. The definition of a synthesis protocol of these materials was also carried out in pulsed electrodeposition. Solutions of [Sb]/[Bi] ratios higher than employed in continuous way led to the electrodeposition of Bi1-xSbx)2Te3 composition ternary. The application of the pulsed deposition allowed a physical properties optimization of the deposits, in particular by strongly reducting the roughness. The determination of an adapted heat treatment protocol led to obtaining compounds with optimal thermoelectric properties

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Ecochard, Yvan. « Élaboration de polymères 100 % biosourcés pour matériaux composites à impact environnemental réduit ». Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS070.

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L’entreprise DIAM Bouchage développe des matériaux composites à base de farine de liège et de liant pour l’élaboration de bouchons technologiques mis en forme par moulage. DIAM souhaite remplacer le liant actuel à base de polyuréthanes par un nouveau polymère 100% biosourcé permettant de s’affranchir de l’utilisation d’isocyanates et de composés classifiés CMR. Pour cela, les Non-Isocyanate PolyUréthanes (NIPUs), et plus particulièrement les Polyhydroxyuréthanes (PHUs), ont été choisis. Ces travaux de thèse présentent donc la synthèse, la caractérisation et la formulation d’un nouveau liant PHU à base de cyclocarbonates et d’amines.Parmi les réactifs biosourcés et les différentes voies de synthèse des cyclocarbonates, plusieurs composés ont été sélectionnés en cohérence avec le cahier des charges. Cette sélection a ensuite mené à l’élaboration de matériaux PHUs et de bouchons composites afin d’identifier les formulations les plus prometteuses pour l’application visée. De nouvelles voies hybrides ont finalement été envisagées pour résoudre les problèmes liés aux faibles conversion et réactivité des PHUs. L’utilisation d’acrylates en tant qu’additifs réactifs ou réticulants de prépolymères PHU-amino téléchéliques a tout d’abord été décrite. Afin de répondre aux problématiques de mise en œuvre, de nouveaux monomères cyclocarbonate-siloxanes ont également été synthétisés afin d’obtenir des monomères fonctionnels de faible viscosité
DIAM Bouchage develops composites from cork flour and binder in order to produce technological cork-stoppers carried out by a molding process. To get rid of the use of isocyanates for polyurethanes synthesis, new pathways for 100% biobased polymers without the use of CMR substances are considered. As the most promising route for Non-Isocyanate PolyUrethanes (NIPUs) synthesis, Polyhydroxyurethanes (PHUs) have been chosen. The presented study concerns the synthesis, the characterization and the formulation of a new PHU binder from cyclocarbonates and amines.Among available biobased reactants and synthetic pathways, few monomers have been selected in accordance with specifications. This has led to PHUs materials and cork-stoppers development to identify the best formulations. New hybrids routes have finally been developed to overcome PHUs limitations such as reactivity and conversion. Acrylates have been used as reactive additives or cross-linkers for PHU-amino telechelic prepolymers. New cyclic carbonates monomers of low viscosity and high functionality have also been synthesized to solve process issues

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Ceglia, Gaétane. « Élaboration et caractérisation de matériaux polymères poreux modèles à base d’émulsions contrôlées ». Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14462/document.

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Résumé :

Des mousses de polymères modèles sont élaborées à partir d’émulsions afin d’en étudier les propriétés. De telles mousses sont intéressantes dans des applications variées d’amortisseurs (sécurité passive), de filtres ou d’isolation. Les objectifs de cette étude sont de comprendre l’origine des propriétés mécaniques des mousses et d’identifier les paramètres structuraux les plus pertinents. Pour cela, la première étape consiste en la fabrication de mousses de morphologies contrôlées à partir d’émulsions monodisperses très concentrées. Par polymérisation de la phase continue des émulsions, des mousses solides modèles à taille de cellules contrôlées et de porosité ouverte sont obtenues. Ensuite la structure de ces matériaux poreux est analysée et comparée à celle des émulsions initiales. Enfin, ces mousses sont caractérisées mécaniquement en compression. Nous présentons les résultats obtenus en variant de manière contrôlée la taille des pores et leur fraction volumique et les confrontons aux modèles existants
Polymer foams are cellular materials commonly used for safety applications in many industrial sectors (aeronautic, passive safety, gears…). To even improve their performances, the link between their structural parameters (cell sizes, density...) and their mechanical behaviour should be better understood and modelled. A way of producing such foams is to polymerize the continuous phase of highly concentrated emulsions. The advantage of such an emulsion-based strategy is that it becomes possible to take advantage of the good control over emulsion parameters (drop size, dispersed phase volume fraction, continuous phase composition) to elaborate model foams with cells and pores having narrow size distributions. The production of model foams makes it possible to determine independently the influence of each parameter on the compression modulus and to compare the results with existing models

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Thieblesson, Lydie Marcelle. « Élaboration et caractérisation de matériaux issus de ressources locales recyclées ou biosourcées ». Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S133/document.

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Résumé :

En réponse à une forte croissance démographique mondiale, et notamment africaine, il est nécessaire d’anticiper les besoins de la population en terme de bâtiment. Il s’agit alors de développer des matériaux alternatifs présentant des performances multi-physiques adéquates tout en ayant un faible impact sur l’environnement. Ce travail porte sur l’élaboration et la caractérisation de composites utilisables comme produits constructifs de partition (cloison, faux plafonds). La sélection des matières premières intègre des critères de développement durable, en considérant leur disponibilité locale mais également leur empreinte en terme d’épuisement des ressources (matériaux recyclés ou bio-sourcés). Les liants utilisés sont le plâtre, l’amidon de pomme de terre et l’amidon de manioc. Les charges sont la fibre de bois, la ouate de cellulose et les granules de papiers, pour une valorisation originale en matériau de construction. Les performances des composites développés sont évaluées d’un point de vue mécanique, hygrique, thermique et en terme de résistance au feu. Ces travaux ont montré la faisabilité et l’intérêt de tels composites. Ceux-ci peuvent notamment être utilisés pour leur qualité de régulateur hygrique et de correcteur thermique
Due to strong global population growth, and particularly African, the population’s needs in terms of building have to be anticipated. The aim is to develop alternative materials with adequate multiphysical performances and low impact on the environment. This work investigates the elaboration and characterization of composites to be used as constructive partition products (partitions, false ceilings). The selection of raw materials takes into account sustainable development criteria, considering both the local availability of materials and their footprint in terms of resource depletion (recycled or bio-sourced materials). The binders used are plaster, potato starch and cassava starch. The loads are wood fiber, cellulose wadding and paper granules, for an original valorisation in building material. The performances of the developed composites are evaluated from a mechanical, hygric, thermal and fire resistance point of view. This work has shown the feasibility and the interest of such composites. These can in particular be used for their quality of hygric regulator and thermal corrector

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Bertaud, Thomas. « Élaboration et caractérisation large bande de matériaux « high-K » en structure « MIM » ». Phd thesis, Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0099.

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Résumé :

Afin d'améliorer les performances électriques des circuits intégrés (densité d'intégration, vitesse et fiabilité), des matériaux à permittivité élevée sont introduits dans les composants passifs, notamment les capacités « Métal-Isolant-Métal » (MIM). De nombreux diélectriques, allant d'une permittivité moyenne (SixNy, Ta2O5, HfO2, ZrO2) à très élevée (les pérovskites SrTiO3 et BaTiO3) en passant par les alliages de plusieurs éléments (HfTiO, TiTaO ou Pb (ZrxTi1-x) O3) sont largement étudiés comme candidats prometteurs. Ces composants et ces matériaux ont pour vocation de fonctionner à des fréquences de plus en plus élevées, jusqu'à plusieurs gigahertz. La permittivité complexe Er (permittivité réelle E'r et pertes E''r) des diélectriques peut varier avec la fréquence : des phénomènes de relaxation et de résonance peuvent apparaître. La caractérisation de ces matériaux et l'évaluation des performances des composants intégrant ces diélectriques deviennent nécessaires sur une très large bande de fréquence. Ce travail de thèse a pour objectifs d'obtenir les caractéristiques électriques des diélectriques sur une très large bande de fréquences, du continu à plusieurs dizaines de gigahertz, en configuration in-situ, c'est-à-dire en films minces et avec les mêmes procédés d'intégration que dans le composant MIM final. Pour cela, un outil générique, allant du développement de la technologie nécessaire à la réalisation des structures de test et aux procédures d'extraction des propriétés à hautes fréquences, a été développé, validé grâce au SixNy puis appliqué à différents diélectriques : AlN [1], TiTaO [2], HfO2 et ZrO2 [3,4]. [1] T. Bertaud et al. , Microelectron. Eng. 88, 564 (2011). [2] T. Bertaud et al. , J. Appl. Phys. 110, 044110 (2011). [3] T. Bertaud et al. , IEEE Electr. Device L. 31 (2), 114 (2010). [4] T. Bertaud et al. , IEEE T. Compon. Pack. 2 (3), 502 (2012)
To improve the electrical performances of integrated circuits (integration density, speed and reliability), high permittivity materials are introduced in passive components, including "Metal-Insulator-Metal" (MIM) capacitors. Many dielectrics, with a permittivity ranging from mean (SixNy, Ta2O5, HfO2, ZrO2) to very high (perovskites SrTiO3 and BaTiO3) through the alloy of several elements (HfTiO, TiTaO or Pb(ZrxTi1-x)O3) are widely studied as promising candidates. These components and materials are designed to operate at frequencies higher and higher, up to several gigahertz. The dielectric complex permittivity Er (real permittivity E'r and losses E''r) may vary with frequency: relaxation and resonances phenomena may occur. The characterization of these materials and the performances evaluation of components integrating these dielectrics become necessary over a wide frequency band. This thesis aims to obtain the electrical characteristics of dielectrics over a wide frequency band, from DC to several tens of gigahertz, in an in-situ configuration, i. E. In thin films and with the same processes of integration of the final MIM component. For this, a generic tool, from the development of the technology necessary to realize test structures to the high frequency extraction procedures of the material properties, has been developed, validated through SixNy and then applied to some dielectrics: AlN [1], TiTaO [2], HfO2 and ZrO2 [3,4]. [1] T. Bertaud et al. , Microelectron. Eng. 88, 564 (2011). [2] T. Bertaud et al. , J. Appl. Phys. 110, 044110 (2011). [3] T. Bertaud et al. , IEEE Electr. Device L. 31 (2), 114 (2010). [4] T. Bertaud et al. , IEEE T. Compon. Pack. 2 (3), 502 (2012)

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Petrantoni, Marine. « Nanomatériaux énergétiques sur puce : élaboration, modélisation et caractérisation ». Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00559629.

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Résumé :

Ce travail concerne le développement de procédés d'intégration de couches énergétiques de type thermite (constituées d'un oxyde et d'un métal, généralement Al) dans les microsystèmes pour la réalisation de microsources de température pour des applications militaires et civiles (aérospatiale, automobile). Après avoir sélectionné le matériau à formuler, la thermite Al/CuO, notre travail s'est organisé selon deux axes : (1) élaborer et optimiser des technologies de dépôt d'Al/CuO qui permettent de maîtriser autant que possible les caractéristiques stSchiométriques et géométriques à l'échelle nanométrique du matériau déposé pour en contrôler la cinétique et en optimiser la chaleur de décomposition. (2) intégrer la nanothermite dans un micro-initiateur pour explorer les applications de micro-amorçage. Deux procédés de dépôt simples et reproductibles ont été développés: un procédé fondé sur l'oxydation thermique du Cu qui permet la formation de nanofils pour des surfaces inférieures à 1 mm2 et un procédé fondé sur la pulvérisation cathodique réactive qui permet l'obtention d'empilements successifs de nanofeuillets d'Al/CuO d'épaisseur réglable. L'intégration sur plateforme chauffante micro-usinée de ce matériau permet la libération contrôlée de chaleur (1,2 kJ/g) pour une température de réaction de 740 K. La nanothermite, en tant qu'initiateur, permet la mise à feu de propergol au contact et jusqu'à une distance de 270 µm. Nous discutons ensuite des perspectives ouvertes pour réaliser, au moyen de procédés collectifs, des micro-initiateurs pyrotechniques et de l'importance d'outils de modélisation multi-échelle pour aider à la compréhension de la réactivité du matériau.

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Vergnat, Christelle. « Élaboration de surfaces polymères orientées et nanostrueturées pour l'orientation de matériaux moléculaires conjugués ». Strasbourg, 2010. http://www.theses.fr/2010STRA6021.

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Résumé :

Le but de ce travail de thèse est de comprendre les mécanismes de croissance à la base de l’orientation de molécules organiques de phtalocyanine de zinc (ZnPc) et de phtalocyanine substituée de tétra-tertiobutyl (ttb-ZnPc) sur des substrats orientant de polycarbonate de bisphénol A (PC). Dans une première partie, nous avons étudié la structure des substrats orientés et nanostructurés de PC. La surface de PC présente une alternance de lamelles cristallines et de zones amorphes, dont le plan de contact des lamelles cristallines est le plan (a,c). Ces substrats de PC présentent une structure en « bi-couche » : la surface orientée est cristallisée sur ~ 60 nm d’épaisseur et la couche sous-jacente reste dans son état amorphe. Dans une seconde partie, nous avons étudié la croissance de films orientés de ZnPc déposés sur des substrats de PC. La morphologie, le polymorphisme et l’orientation des nanocristaux de ZnPc sont déterminés par la température du substrat (Ts). De plus, l’orientation dans les films apparaît seulement à partir d’une épaisseur critique des films comprise entre 15 et 50 nm. Les germes de ZnPc sont orientés par un mécanisme « d’épitaxie topographique » induit par les chaînes de PC orientées. La structure lamellaire des substrats de PC orientés favorise la croissance par coalescence des germes de ZnPc dont l’orientation des empilements colonnaires est parallèle aux lamelles du substrat. Nous avons montré que les substrats de PC sont une alternative prometteuse aux substrats de polytétrafluoroéthylène pour l’orientation des molécules semi-conductrice de ZnPc et de ttb-ZnPc (jusqu’à Ts ~ 170°C)
The aim of this thesis is to understand the mechanism of oriented growth of two organic molecules: zinc phthalocyanine (ZnPc) and zinc tetra-tertiobutyl phthalocyanine (ttbZnPc), on oriented substrates of bisphenol A polycarbonate (PC). In the first section, the structure of the oriented and nanostructured PC substrate has been studied. The PC surface consists of a periodic alternation of oriented crystalline lamellae and amorphous zones. The crystalline lamellae show a preferential contact plane (a,c). These PC substrates present a “bi-layers” structure: the oriented overlayer is crystallised over while the underlying layer is amorphous. In the second section, we have analyzed the oriented growth of the ZnPc thin films evaporated on the PC substrate. Morphology, polymorphism and orientation of ZnPc nanocrystals depend on the substrate temperature (Ts). Furthermore, a high in-plane orientation of the ZnPc nanocrystals emerges when the film exceeds 15 nm. ZnPc nuclei are oriented by “topographical epitaxy” on the surface of the lamellar crystals of PC. The lamellar structure of the PC substrates promotes the growth of the ZnPc nuclei by coalescence of adjacent monodomains. The molecular stacking of ZnPc molecules lies parallel to the crystalline lamellae. Finally, it is shown that PC films constitute an interesting alternative to friction-transferred polytetrafluoroethylene substrate to orient semiconductor molecules of ZnPc and ttb-ZnPc (up to Ts ~ 170°C)

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Blanc, Carine. « Élaboration, caractérisation et résistance à l'usure de composites céramiques sic/tib#2 ». ENSMP, 1997. http://www.theses.fr/1997ENMP0804.

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Résumé :

Des composites denses sic-tib#2 (5, 10 et 15% vol. Tib#2) ont été élaborés par frittage naturel et réactif à partir de tio#2, b#4c, et de résine phénolique utilisée comme source de carbone, selon la réaction (qui a lieu a 1400c) : tio#2 + 0,5 b#4c + 1,5 c tib#2 + 2 co. Ils ont été caractérisés d'un point de vue microstructural, mécanique et enfin tribologique. La dispersion des particules de tib#2 s'est révélée très homogène, aussi bien en microscopie optique qu'en microscopie électronique à balayage. L'analyse d'images a montré qu'une majorité de particules à une taille inférieure à 1 m. La microscopie à force atomique et la microscopie éléctronique en transmission ont permis de mettre en évidence l'existence de particules nanométriques. Pour les propriétés mécaniques, la ténacité augmente avec le taux de tib#2, alors que la dureté diminue. En frottement, les matériaux composites s'usent moins que le sic monilithique. Les mécanismes d'usure sont modifiés aussi bien dans l'air que dans l'eau. Dans l'air, une couche de débris oxydes, protectrice si elle est stable, se forme pour les composites, alors qu'il y a formation de rouleaux pour sic. Dans l'eau, les composites sont polis, alors que sic s'use par rupture fragile (clivages). L'influence de la phase tib#2 sur la résistance à l'usure des composites se situe au niveau de la tribo-oxydation : une lubrification en régime sec peut intervenir par l'intermédiaire des produits de la tribo-oxydation.

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Roy, Emmanuel. « Élaboration électrochimique et caractérisations de nanofils d'antimoine et d'or ». Marne-la-Vallée, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351667.

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Résumé :

L'étude et la réalisation de nanomatériaux font à l'heure actuelle l'objet d'une attention scientifique très soutenue. Atteindre la taille nanométrique ouvre en effet de nouvelles perspectives tant fondamentales que technologiques. L’objectif de cette thèse est de corréler les conditions d’élaboration et les propriétés structurales et électriques de matériaux à travers l’étude des nanofils d’antimoine (Sb) et d’or (Au). Par électrochimie, méthode peu onéreuse, nous avons élaboré des nanofils dans les pores de membranes. La détermination des conditions de synthèse nous a permis l'obtention de nanofils de qualité. L’analyse des processus d’électrodéposition nous a également conduit à la compréhension de certains mécanismes de la synthèse spécifique de nanomatériaux. Nous avons montré que pour des synthèses inscrites dans les cavités nanométriques d’une membrane d’épaisseur micrométrique l’extension de la couche de diffusion pouvait être réduite à l’épaisseur de la membrane. La seconde partie de ce mémoire concerne la caractérisation structurale et la détermination de la composition chimique des nanofils électrodéposés. Compte tenu de la taille nanométrique de nos objets, ce genre d’investigations requièrent des techniques de caractérisation bien spécifiques, notamment de haute résolution. Les études menées par la microscopie électronique en transmission (TEM) combinée avec la spectroscopie d’énergie dispersive des rayons-X (EDXS), ainsi que par la spectroscopie de pertes d'énergie des électrons (EELS), ont révélé entre-autres le caractère monocristallin de nos nanofils d'antimoine et d'or. Enfin, nous avons également exploité les propriétés électriques des nanofils d’or, en vue de nouveaux dispositifs pour écrans plats. Pour optimiser les conditions de mesure d’émission de champs, une méthode originale de fabriquer des réseaux de nanofils fixés verticalement sur un substrat a été mise au point. Les résultats préliminaires révèlent déjà un champ seuil d’émission (Ethr) égal à 3,2 V/µm, valeur prometteuse et comparable à celles obtenues à partir de nanotubes de carbone
One-dimensional nanostructures attract a great deal of research interest because they allow both fundamental studies and potential applications. The aim of this work is to investigate the electrodeposited nanowires such as antimony (Sb) and gold (Au). By correlation of the synthesis conditions, growth morphology and crystal quality, we have successfully elaborated single crystalline nanowires using template method, i. E. Both Sb and Au nanowires were deposited in the pores of a polycarbonate membrane with a diameter variation from 400 to 20 nm. Analysis of the electrochemical behaviors during deposition processing results in a preliminary comprehension of the electrodeposition mechanism for template nanowire preparation, which is related to a special diffusion layer thickness in the case of nano-deposition. Characterization of nano-scaled structures requires specific techniques, particularly in high resolution. Therefore, SEM-FEG, HRTEM, EXDS-TEM, EELS-STEM-FEG as well as AFM have been used in this work for both the growth morphology investigation and the chemical composition determination of the electrodeposited Sb and Au nanowires. Finally, field emission properties of the free-standing Au nanowires have been measured in order to fabricated field emission displays (FEDs). A threshold field (Ethr) equal to 3,2 V/µm (for an emission current density of 10 mA/cm2) was deduced. This value is comparable to that obtained with carbon nanotubes

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Aboutajeddine, Ahmed. « Élaboration de nouvelles approches micromécaniques pour l'optimisation des performances mécaniques des matériaux hétérogènes ». Thèse, Université de Sherbrooke, 2001. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1721.

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Résumé :

Les modèles micromécaniques de transition d'échelles qui permettent de déterminer les propriétés effectives des matériaux hétérogènes à partir de la microstructure sont considérés dans ce travail. L'objectif est la prise en compte de la présence d'une interphase entre la matrice et le renforcement dans les modèles micromécaniques classiques, de même que la reconsidération des approximations de base de ces modèles, afin de traiter les matériaux multiphasiques. Un nouveau modèle micromécanique est alors proposé pour tenir compte de la présence d'une interphase élastique mince lors de la détermination des propriétés effectives. Ce modèle a été construit grâce à l'apport de l'équation intégrale, des opérateurs interfaciaux de Hill et de la méthode de Mori-Tanaka.Les expressions obtenues pour les modules globaux et les champs dans l'enrobage sont de nature analytique. L'approximation de base de ce modèle est améliorée par la suite dans un nouveau modèle qui s'intéresse aux inclusions enrobées avec un enrobage mince ou épais. La résolution utilisée s'appuie sur une double homogénéisation réalisée au niveau de l'inclusion enrobée et du matériau. Cette nouvelle démarche permettra d'appréhender complètement les implications des approximations de la modélisation.Les résultats obtenus sont exploités par la suite dans la solution de l'assemblage de Hashin. Ainsi, plusieurs modèles micromécaniques classiques d'origines différentes se voient unifier et rattacher, dans ce travail, à la représentation géométrique de Hashin. En plus de pouvoir apprécier complètement la pertinence de l'approximation de chaque modèle dans cette vision unique, l'extension correcte de ces modèles aux matériaux multiphasiques est rendue possible. Plusieurs modèles analytiques et explicites sont alors proposée [i.e. proposés] suivant des solutions de différents ordres de l'assemblage de Hashin. L'un des modèles explicite apparaît comme une correction directe du modèle de Mori-Tanaka, dans les cas ou celui-ci échoue à donner de bons résultats. Finalement, ce modèle de Mori-Tanaka corrigé est utilisé avec les opérateurs de Hill pour construire un modèle de transition d'échelle pour les matériaux ayant une interphase élastoplastique. La loi de comportement effective trouvée est de nature incrémentale et elle est conjuguée à la relation de la plasticité de l'interphase. Des simulations d'essais mécaniques pour plusieurs propriétés de l'interphase plastique à [i.e. ont] permis de dresser des profils de l'enrobage octroyant un meilleur comportement au matériau.

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Magliozzi, Fiona. « Synthèse de polyhydroxyuréthanes biosourcés par extrusion réactive : élaboration de matériaux aux propriétés originales ». Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0290.

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Résumé :

Cette thèse porte sur l’application du procédé d’extrusion réactive à la synthèse, sans solvant, de polyhydroxyuréthanes (PHUs). D’une part, des PHUs thermoplastiques ont été synthétisés à partir de trois biscarbonates cycliques à 5 chaînons, activés ou non par des fonctions ester ou éther en béta du cycle, et différentes diamines. La conversion totale des fonctions réactives a été atteinte dans la majorité des cas en des temps courts (quelques heures), malgré le caractère très cohésif des substrats biscarbonates employés et notamment ceux comportant un lien amide. D’autre part, via ce même procédé d’extrusion réactive, différents PHUs réticulés qui présentent des propriétés de mémoire de forme ou encore de reprocessabilité ont été synthétisés. En parallèle, une étude via des réactions modèles menées hors extrudeuse a permis de mettre en évidence les conditions expérimentales permettant de fortement limiter la formation d’un produit secondaire de type urée. Dans le cas particulier du dicarbonate de diglycerol (DGDC), un protocole de purification par recristallisation a été mis au point de façon à séparer ses deux formes énantiomères. La polymérisation des deux énantiomères séparés, avec différentes diamines, a révélé que la stéréochimie du monomère biscarbonate joue un rôle déterminant sur les dimensions et les caractéristiques thermomécaniques des PHUs finaux
This thesis work deals with the application of reactive extrusion to the bulk synthesis of polyhydroxyurethanes (PHUs). On the one hand, thermoplastic PHUs have been synthesized from three biobased 5-membered biscyclic carbonates, two of them being ester- or ether- chemically ‘activated’. The complete conversion of reactive functions has been reached in most cases, in relatively short reaction times (few hours), despite very cohesive systems, specifically in the case of one biscyclic carbonate bearing amide moieties. On the other hand, thermosets PHUs with shape memory capacity and reprocessability have been synthesized through this process. Simultaneously, a study was performed on model reactions in order to determine the experimental conditions that limit urea formation during the aminolysis of biscyclic carbonates. Finally, a purification protocol was developed in order to separate the two enantiomers of DGDC biscyclic carbonate. The polymerization of these two separated enantiomers with diamines demonstrated that the stereochemistry of biscyclic carbonate monomers plays a crucial role in the final polymer size and properties

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Zavaglia, Raffaele. « Nouveaux matériaux biosourcés : étude et élaboration de nanocompostites à partir de polyalcool furfurylique ». Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4064.

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Résumé :

Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre de la valorisation de matériaux issus de la biomasse ligno-cellulosique. Une attention particulière a été portée sur la compréhension de la polymérisation de l’alcool furfurylique. L’étude de la polymérisation de l’alcool furfurylique avec un catalyseur naturel, la montmorillonite, a permis de comprendre que les phénomènes chimiques et physiques contrôlant la réactivité pouvaient être modulés et ainsi améliorer les propriétés thermiques finales du matériau. Un calcul original de la dépendance de l’énergie d’activation apparente à partir de mesures rhéométriques montre une excellente complémentarité avec la technique de DSC. La réaction est contrôlée initialement par les mécanismes chimiques alors que la fin de la réaction est contrôlée par le phénomène de diffusion. Le polyalcool furfurylique a été renforcé par des nanocharges inorganiques afin d’obtenir un matériau nanocomposite hybride organique/inorganique. Les nanocharges utilisées sont des silices sphériques d’une centaine de nanomètres ou en forme de cage d’une dizaine de nanomètres. Les résultats obtenus ont montré qu’une modification de surface des nanoparticules était nécessaire pour une bonne dispersion de la nanocharge. Une méthode originale d’incorporation de la silice « in-situ » a également été mise au point par la voie sol-gel. Cette méthode a consisté à former la silice pendant la polymérisation de l’alcool furfurylique. Les analyses effectuées mettent en évidence que la silice améliore les propriétés thermo-mecaniques de polyalcool furfurylique (augmentation de 58°C pour la dégradation thermique et de 50 °C pour la température de transition vitreuse)
Biomass-based polymers represent a sustainable alternative to oil-based materials. Furfuryl alcohol which is derived from ligno-cellulosic resources can polymerize into polyfurfuryl alcohol. The objectives of this work were on one hand to understand the polymerization mechanisms with different nanoclays as catalyst and on the other hand to improve the themo-mechanical properties of the polyfurfuryl alcohol matrix with different nanofillers. The complex polymerization kinetic pathway was investigated with the advanced isoconversional method based on DSC data. The catalytic role of montmorillonite was clearly explained and influence of clay layers and interlayer cations was highlighted. The application of the isoconversional method to rheological data shows original results for the diffusion controlled part of the reaction. Innovative polyfurfuryl alcohol/silica hybrid nanocomposites were elaborated. The silica nanoparticles were synthesised via a Stober or a sol-gel method and various surface modifications were foreseen. The thermo-mechanical properties of polyfurfuryl alcohol were improved with the silica nanoparticles

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Le, Guen Emmanuel. « Élaboration et réalisation de matériaux magnétodiélectriques pour la miniaturisation d'antennes en bande UHF ». Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S016.

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Résumé :

La miniaturisation des antennes s'accompagne d'une dégradation leurs performances (bande passante, gain, efficacité), surtout avec l'utilisation de substrats matériaux diélectriques. Pour relever le défi « intégration / performances », la conception de nouveaux matériaux tels que les ferrites magnétoélectriques constitue une alternative des plus prometteuses. Ce travail met en avant les principaux paramètres à l'élaboration de ferrite spinelle par coprécipitation. Un traitement thermique modéré a permis l'obtention de céramiques semi poreuses pour la montée en fréquence. En parallèle, l'anisotropie magnétocristalline, liée à la composition (rapport Nickel / Zinc, Cobalt, Fer 2+…) ; ainsi que l'anisotropie magnétoélastique lors de l'application d'une contrainte, étendent encore le domaine des faibles pertes des ferrites de Nickel-Zinc de 400 MHz à plus de 1 GHz. Ces matériaux ont ainsi pu équiper des antennes sur les fréquences du DVH-H (470 – 830 MHz) et répondent aux normes du DVB-H. De façon à profiter pleinement de la miniaturisation, nous avons proposé une antenne imprimée. Une bonne corrélation est trouvée entre les résultats de simulation et de mesure, ainsi que des relations adaptées aux antennes patch. Enfin dans le domaine émergent des communications On / Off bodies, nous avons développé des antennes flexibles sur un substrat de type PDMS. Pour assurer une bonne efficacité de l'antenne, celle-ci est encapsulée, ce qui évite une métallisation hasardeuse (fissures, manque d'adhérence)
Antenna miniaturization, especially with dielectric substrates, is accompanied by a radiation loss (bandwidth, gain, efficiency). To meet the challenge "integration / performance", the design of new materials such as magnetodielectrics ferrites is a promising alternative. To satisfy these requirements, this work highlights the main parameters of ferrite spinel development by coprecipitation. A moderate thermal treatment leads to semi porous ceramics. In parallel, the magnetocrystalline anisotropy, related to the composition (ratio Nickel / Zinc, Cobalt, Iron 2+ ...), and the magnetoelastic anisotropy with application of stress, extend the field of low-loss from 400 MHz to over 1 GHz, in the Nickel-Zinc ferrite. These materials were able to equip antennas on DVH-H frequencies (470-830 MHz). In order to take full advantage of miniaturization, we proposed a printed antenna. A good correlation between simulation results and measurement is obtained, together with relations adapted to patch antennas. Finally, in the emerging field of communications On / Off bodies, we have developed flexible antennas on PDMS substrate. To ensure good antenna efficiency, it is encapsulated, thereby avoiding a hazardous metallization (cracks, loss of adhesion)

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Lofficial, Dina. « Photosynthèse artificielle : élaboration de matériaux composites pour la valorisation de CO2 par photocatalyse ». Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10153/document.

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Résumé :

Une opportunité attrayante consisterait à utiliser l'énergie solaire, abondante et (quasi)inépuisable, pour valoriser le CO2 en carburants. Ceci permettrait de répondre à une double préoccupation : le dérèglement climatique imputable à l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère d’une part, et d’autre part la raréfaction annoncée des ressources en énergie. Les végétaux sont capables de réduire le dioxyde de carbone en composés hydrogénocarbonés et d’oxyder simultanément l’eau en dioxygène par photosynthèse. Cette étude se propose d’élaborer des matériaux capables d’absorber la lumière et d’imiter le processus naturel, notamment son schéma énergétique en Z. La création de systèmes inorganiques comportant des hétérojonctions SCp (cathode) - Métal - SCn (anode) a été envisagée pour répondre à la problématique. Deux stratégies de synthèse ont alors été mises au point afin d’élaborer différents photocatalyseurs composite SCp@M/SCn notamment Cu2O@Pt/TiO2. L’évaluation des performances photocatalytiques a permis de révéler les bénéfices apportés par la présence d’hétérojunctions en termes de séparation des charges photogénérées et de sélectivité quant à la production de composés hydrogénocarbonés par photocatalyse. Ces travaux apportent une pierre importante à l’édifice d’un procédé de « photosynthèse artificielle »
An enticing opportunity would consist in using abundant and inexhaustible solar energy to valorise CO2 into fuels. That might answer in an elegant way to environmental and energetic concerns: the global warming due to atmospheric CO2 concentration increase and the dreaded shortage of energy resources. Green plants are able to reduce carbon dioxide into hydrocarbonated compounds and to oxidise simultaneously water into dioxygen by using photosynthesis. This study will focus on the design of materials able to absorb light and to imitate this natural process and more particularly its typical energetic Z-scheme. The chosen strategy is the creation of inorganic systems with SC-p (cathode) - Metal - SC-n (anode) heterojunctions. Two synthesis strategies were elaborated to obtain composite photocatalysts SCp@M/SCn, and more particularly Cu2O@Pt/TiO2. The evaluation of photocatalytic performances reveals heterojunctions benefits in term of charge separation and selectivity for photocatalytic hydrocarbonated compounds production. This study seems to do its bit towards “artificial photosynthesis” process

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Queste, Samuel. « Élaboration de couches minces ferromagnétiques à forte perméabilité pour applications hyperfréquences ». Tours, 2004. http://www.theses.fr/2004TOUR4040.

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Résumé :

Cette étude a pour objet l'élaboration et la caractérisation de dépôts amorphes doux ou polycristallins possédant de forts niveaux de perméabilité dans la gamme des hyperfréquences. Ces couches minces ferromagnétiques microniques sont obtenues par pulvérisation cathodique assistée magnétron au déroulé sur substrat souple. Les travaux ont consisté dans un premier temps à la recherche de bases d'alliages répondant aux propriétés souhaitées. Les matériaux retenus sont le FeNi, le FeNiMo, le CoNbZr et le CoFeB. La seconde partie montre dans quelle mesure la réponse de la perméabilité est modifiable à travers les paramètres de pulvérisation. Ces couches ont vocation à être intégrées dans des dispositifs avec de fortes contraintes de dimensions (latérales et épaisseurs), une étude de l'impact des effets de forme sur les propriétés magnétiques de ces alliages est ensuite présentée. Elle révèle une instabilité de l'axe de facile aimantation pour la base Nickel et la présence d'effets de bords importants pour la base Cobalt. La dernière partie du mémoire concerne l'étude du couplage d'échange entre une couche ferromagnétique (F) et une couche antiferromagnétique (AF), dans l'optique d'augmenter l'anisotropie de la couche F. Une étude plus théorique a également été menée en utilisant les spécificités des mesures hyperfréquences pour sonder l'apparition du couplage d'échange après dépôts de quelques mono-couches AF
The aim of this study is to fabricate and characterize amorphous or polycrystalline films with high permeability levels in the microwave range. These micronic ferromagnetic thin films have been obtained by magnetron sputtering onto continuously transported polymeric substrate. In a first part, alloys basis which exhibit suitable properties are identified. The second part shows how the permeability response can be tuned through sputtering parameters. These films may be integrated in devices with reduced dimensions (lateral size and thickness). Then, a study of shape impact effects over magnetics properties of these alloys is presented. It reveals easy axis magnetization instability for Nickel base alloys and the presence of important edge effects for Cobalt base alloys. The last part of the thesis deals with the study of exchange coupling between a ferromagnetic (F) layer and an antiferromagnetic (AF) layer, used to increase the anisotropy of the F layer. Microwave measurements have been carried out to probe the appearance of exchange coupling when few AF monolayers have been deposited

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Dehurtevent, Marion. « Élaboration d'une céramique dentaire par stéréolithographie ». Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0036.

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Résumé :

La stéréolithographie, technique additive de mise en forme couche par couche, permet de limiter les contraintes de l’usinage mais doit répondre aux exigences des normes dentaires en vigueur pour son utilisation clinique. L’effet de la formulation de différentes céramiques alumineuses mises en barbotines et de l’orientation des modèles lors de la mise en forme ont été évalués. Ces travaux ont permis de développer et d’optimiser les différentes étapes de stéréolithographie à masque dynamique sans racleur et les propriétés physiques et mécaniques des céramiques densifiées adaptées à une application dentaire. Pour cette application, la mise en forme des barbotines était assurée lorsque la viscosité est inférieure ou égale à 138 mPa.s. Lorsque la viscosité était supérieure ou égale à 151 mPa.s, la mise en forme est impossible. L’augmentation du taux de matière sèche des barbotines d’alumine a augmenté la viscosité et la durée minimale nécessaire à la mise en repos avant photo-polymérisation. La diminution de la proportion de la phase organique a permis de limiter l’apparition de défauts et d’augmenter les propriétés mécaniques des céramiques. Le compromis entre un taux de matière sèche élevé et une viscosité maximale à ne pas dépasser a permis de sélectionner la barbotine avec un taux matière sèche de 80% et une grande granulométrie, comme meilleure formulation pour une utilisation dentaire. Lors de la mise en forme, l’augmentation de la surface des couches polymérisées a augmenté la durée de mise en repos des barbotines mais également le risque d’apparition de défauts dans les pièces. Ceci est à l’origine d’une diminution des propriétés mécaniques des céramiques. La surface maximale des couches pour ce type de procédé doit donc être limitée. Parallèlement, l’analyse microstructurale de l’alumine pure densifiée a montré une texturation. En effet, l’axe principal des grands grains suit l’orientation des couches, ce qui peut induire des propriétés mécaniques anisotropes. Plus précisément, lorsque ces grains étaient orientés perpendiculairement à la charge, la ténacité (par flexion) des céramiques a augmenté par rapport à celles des céramiques dont l’axe principal des grains était orienté parallèlement à la charge. Enfin, la répartition du stress dans une infrastructure de bridge, analysée par la méthode des éléments finis, était comparable entre les céramiques mises en forme par stéréolithographie et les céramiques usinées commercialisées. En vue d’une utilisation clinique, les céramiques mises en forme par stéréolithographie sans racleur doivent donc être orientées afin de présenter la plus faible surface de couche. Si l’axe principal des grands grains dans la céramique suit l’axe de la mise en forme, ces particules doivent être orientées perpendiculairement à la charge occlusale. Enfin, des études complémentaires sont nécessaires pour étudier la précision d’adaptation d’une infrastructure sur la préparation dentaire afin d’optimiser son ajustage
Stereolithography is a layer-by layer additive manufacturing method. It allows to reduce the strains that occur with milling methods. Its use for clinical purposes needs to follow dental material standards. The impact of slurry composition and the influence of layer orientation on mechanical and physical properties have been studied. This work permitted to develop and optimize a stereolithographic manufacturing process with digital light processing with no blade in order to obtain suitable physical and mechanical properties of alumina ceramics for dental applications. The slurries could be processed by stereolithography when their viscosity was below 138 mPa.s. Viscosity values beyond 151 mPa.s caused deformations in the printed layers. High dry matter content increased the viscosity and the minimal time needed to relax the slurries before photopolymerization. Reduction of the organic phase reduced the formation of defects and thus increased mechanical strength of the ceramics. The compromise between a high dry matter content and low viscosity that is compatible with stereolithography manufacturing was found for 80% dry matter content slurries having large particle size. The great layer surfaces increased the period needed to relax the slurries between two polymerizations, and the risk of defects to appear. This can reduce mechanical strength of the ceramics. To avoid this drawback, the maximal surface of the printed layers should be limited. In addition, microstructural analysis showed a texturation of pure densified alumina. In fact, the main axis of large particles followed the orientation of the printed layers. This led to anisotropic mechanical properties. Moreover, an orientation of these particles perpendicular to the load increased fracture toughness (measured by flexural strength) of the ceramics compared to those of ceramics presenting particles oriented parallel to the load. Finally, compared finite element analysis of a bridge framework showed similar strain repartition between stereolithographic and subtractive methods. In conclusion, stereolithography with no blade of dental ceramics need to orientate the models in order to present the smallest layer surfaces. If the axis of the large particles is the same as the printing axis, these particles must be oriented in order to be perpendicular to masticatory forces. More studies are required to evaluate the marginal gap between prosthetic frameworks and dental crown preparations to allow clinical use

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Pogosian, Tamara. « Structures quasi-accord de phase 3D : étude théorique, élaboration de matériaux non-linéaires, et réalisation des structures en matériau polymère ». Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASN007.

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Dans ce travail, nous explorons théoriquement et expérimentalement des structures non-linéaires en trois dimensions (3D). Tout d’abord, nous avons étudié la théorie de quasi-accord de phase (QPM) des structures 3D pour une génération efficace de seconde-harmonique. L’efficacité de la conversion de fréquence est analysée en fonction de plusieurs paramètres, tels que le type de structures, le facteur de remplissage, le motif de maille, etc. Une structure QPM 3D optimale et très proche de la structure expérimentale a été démontrée. Ensuite, nous avons étudié plusieurs méthodes pour synthétiser des matériaux non-linéaires à base de cristaux de DAST. En particulier, la taille de ces cristaux a été optimisée en dessous de micromètre afin de les incorporer facilement dans des structures de polymère. Finalement, nous avons développé plusieurs méthodes pour créer des structures QPM 2D et 3D du type +/0 à la demande. La première méthode est basée sur la technique d’interférence de deux faisceaux laser, qui permet de pousser les cristaux DAST non-linéaires dans les zones sombres de la figure d’interférence. Cette technique rapide mais le contraste de la propriété non-linéaire est faible. La deuxième méthode consiste à utiliser la technique dite écriture directe par laser. Cette méthode permet de blanchir la propriété des cristaux de DAST par l’effet photothermique local. En déplaçant le spot de focalisation du faisceau laser, n’importe quelle structure QPM 2D peut-être réalisée. Finalement, nous avons démontré une méthode rapide permettant d’obtenir des structures QPM 2D et 3D de grande contraste, en remplissant les trous de structures de SU-8, fabriquées initialement par la méthode d’interférence, par les cristaux DAST
In this study, we investigate theoretically and experimentally 3D quasi-phase matching (QPM) structures. The work focuses on i) mathematical analysis of second-harmonic generation efficiency in 3D QPM lattices, ii) synthesis and analysis of polymers materials with embedded nonlinear submicron particles for fabrication of nonlinear lattices, iii) development of methods for creation of nonlinear 2D and 3D QPM lattices. The purpose of the theoretical part is to define the influence of different parameters of 3D QPM structures on the efficiency of the frequency conversion. In order to conduct our experimental research, we then synthesis two composite materials which consist of polymer matrices with embedded nonlinear submicron DAST crystals. Using these materials, we are capable of creating novel methods of fabrication of 2D and 3D QPM structures. The first method consists of holographically writing a photopolymerizable composite, during which the nonlinear DAST crystals are transferred into the dark zones of the interference pattern. The second method employs the direct laser writing technique to patterning the submicron DAST crystals embedded in polymer matrices, by the photothermal destruction effect. Finally, the third method allows creation of 2D nonlinear lattices by filling voids of SU-8 template with submicrometer DAST crystals

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Kayser, Marie. « Élaboration de nouvelles membranes électrolytiques composites SPEEK/SILICE ». Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27958/27958.pdf.

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Versace, Davy-Louis. « Matériaux sol-gel hybrides photopolymères synthétisés par voie radicalaire ou cationique : élaboration, mécanisme et applications ». Mulhouse, 2008. http://www.theses.fr/2008MULH0924.

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L'étude concerne l'élaboration de matériaux hybrides par le procédé sol-gel et la photopolymérisation à partir de d'alcoxysilanes ayant une fonction polymérisable. Leur mise en oeuvre a consisté dans une première étape à former un réseau silicate à travers le procédé sol-gel puis à élaborer un réseau organique sous irradiation UV. Dans une première partie, nous avons démontré l'effet des alcoxydes de zirconium sur l'évolution du réseau inorganique et sur la photopolymérisation du 3-méthacryloxypropyltrimethoxysilane. Pour la première fois, il a été mis en évidence un mécanisme impliquant l'oxygène de l'air et les alcoxydes de zirconium, responsables de changements de propriétés de surface des films irradiés. Des expériences ont ensuite été investies dans l'étude de la photopolymérisation cationique de deux dérivés époxytrialcoxysilanes. A travers une méthodologie de synthèse en deux étapes, l'influence du réseau inorganique sur les photopolymérisations est dévoilée, mettant en avant le rôle néfaste de la densification du réseau inorganique sur les vitesses de polymérisation. Une analyse du matériau final en RMN du silicium et du carbone en phase solide a permis de souligner la capacité des acides de Bronsted, obtenus in situ à partir de la photolyse du photoamorceur, à promouvoir simultanément la polymérisation organique et inorganique du matériau. Dans le cadre d'une collaboration avec le National Center for Sensor Research à Dublin, nous avons finalement étudié la stabilité, en milieu sol-gel, de certains photoamorceurs radicalaires de type phosphine oxyde en présence d'alcoxydes de zirconium et optimiser les formulations impliquées dans la fabrication de guides d'onde
The synthesis of Hybrid Materials was investigated by both the sol-gel process and the photopolymerization of organosilanes containing a polymerizable group. Silicate and organic networks were builded up with the sol-gel process and through UV irradiation respectively. In a first part, the effect of zirconium alkoxides on the evolution of the inorganic network and the photopolymerization of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was studied. For the first time, the unexpected rote of oxygen and zirconium alkoxides on the surface modification properties of the irradiated films has been demonstrated. A second study investigated the cationic photopolymerization of two epoxy-trimethoxysilanes resins synthesized through a preliminary sol-gel process. Following a traditional 2-step synthesis, the influence of the silicate network on photopolymerization kinetics was proved and the polymerization kinetics' slowdown within the silicate densification was demonstrated. A detailed analysis of the final material by 29Si and 13C solid state NMR spectroscopy underlined the capability of the Bronsted acids generated through photolytic degradation of the photoinitiator to simultaneously catalyze both epoxy ring-opening polymerization and alkoxysilane sol-gel polycondensation reactions. Finally, in a collaboration with the National Center for Sensor Research at Dublin, we studied the stability of phosphine oxide derived free-radical photoinitiators in sol-gel conditions with zirconium alkoxides and optimized the formulations involved in the waveguides fabrication

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

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

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Vo, Van Son. « Élaboration, caractérisation et simulation de nanocomposites argile-polymère : des nouveaux matériaux pour l'éco-conception ». Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1162/document.

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Résumé :

Les nanoparticules d'argile sont des ressources naturelles largement disponibles et peu coûteuses présentant de nombreuses caractéristiques telles qu'une grande surface spécifique, une imperméabilité aux gaz, ainsi que des propriétés mécaniques et thermiques élevées. Elles ont donc attiré depuis plus de trois décennies une attention particulière, notamment pour le renforcement des matériaux à base de polymères. Cependant, les nanoparticules d'argile à l'état natif souffrent d'une incompatibilité, donc de faibles interactions interfaciales et de d'une mauvaise dispersion avec/dans la plupart des matériaux polymères organiques à cause de leur hydrophilie intrinsèque et des fortes interactions entre les feuillets constitutifs. Ainsi, l'un des principaux défis dans le développement de nanocomposites polymères à base d'argile (NAPs) avec des propriétés mécaniques avancées repose sur le contrôle au niveau à l'échelle moléculaire des propriétés interfaciales entre l'argile et la matrice polymère. En tenant compte des critères du développement durable, du génie civil et de l'économie verte, nous avons développé, dans la première partie de cette thèse, des nano-renforts réactifs et pré-exfoliés qui peuvent être incorporés dans une grande série de matrices (bio)polymères en donnant lieu à de fortes interactions avec les dites matrices et conduisant pour un à des comportements mécaniques améliorés. Afin de mieux répondre à ces spécificités, nous avons mis en oeuvre des approches vertes pour la préparation de ces nano-renforts génériques, à savoir la photopolymérisation a été utilisée comme faible consommateur d'énergie et une méthode rapide et peu énergivore pour la fonctionnalisation de surface des argiles, un protocole sans solvant a été utilisé pour préparer des nanocomposites ternaires, tandis que des biopolymères (amidon, cellulose) ou des précurseurs d'origine biologique (huiles végétales époxydées) ont servi de milieux de dispersion. Les résultats principaux issus de cette première partie peuvent être résumés comme suit : - La morphologie et la réactivité des nano-renforts d'argile sont aisément contrôlées en ajustant le temps de photo-polymérisation et en choisissant un monomère vinylique approprié. - Les méthodes de préparation permettent la préparation d'échantillons de à l'échelle des grammes. - La chimie surface des nano-renforts réactifs et pré-exfoliés peut être ajustée afin d'assurer la compatibilité avec les des biopolymères préformés thermoplastiques et des résines thermodurcissables, tels que l'amidon et les résines époxyde biosourcées, respectivement. - Les propriétés mécaniques des nanocomposites ternaires ainsi obtenus sont fortement améliorées comparés aux en comparaison des matrices polymères pures grâce à la dispersion homogène et fine des feuillets du nano-renfort dans la matrice polymère et aux fortes interactions interfaciales entre ces deux constituants
Clay nanoparticles (CNP) are abundantly available low-cost natural resources with numerous positive attributes such as large surface area, impermeability to gas, superior mechanical and thermal properties so that they have attracted over the last three decades significant attention, notably for the reinforcement of polymer-based materials. However, CNP suffer from incompatibility, hence weak interfacial interactions and poor dispersion with/in most of organic polymeric materials because of their intrinsic hydrophilicity and strong interlayer interactions. This limitation is one of the major reasons why polymer nanocomposites have to date remained mainly in laboratories. Thus, one of the key challenges in developing clay-based polymer nanocomposites (PCNs) with advanced thermo-mechanical, gas barrier...properties relies on the control at the molecular level of the interface properties of clay nanoplatelets-filled polymer resins. Taking into account the criteria for sustainable development, civil engineering and green economy, we have developed, in the first part of this thesis, reactive and pre-exfoliated clay nanofillers that may be further incorporated in a diverse set of biopolymer matrices and giving rise to strong energy interactions with the said matrices for improved mechanical behavior. To ensure a closer fit of these specifications we have implemented green approaches for the preparation of these generic nanofillers, namely photopolymerisation was used as a low energy consumption and fast method for the surface functionalization of native clays, solvent-free protocols were applied to prepare polymer nanocomposites, while biopolymers (starch, cellulose) or bio-based precursors (epoxidized vegetal oils) served as dispersion media. By controlling the preparation conditions, reactive clay nanofillers with adjustable interlayer spacing and chemical surface reactivity were prepared. Of particular interest is that the layered-like structure of the clay nano ller is preserved while the d-interlayer spacing can be increased though increasing the photopolymerization time, i.e. amount of polymer within the clay nanosheets. Our major results from the the first part can be summarized as follows: Morphology and reactivity of clay nanofillers are easily controlled though adjusting the photopolymerization time and selecting adequate vinyl monomer. - The newly preparation methods allow preparation of samples beyond the gram-scale. - Reactive and surface chemistry of pre-exfoliated clay nanofillers can be tuned to provide compatibility with both conventional preformed biopolymers and bio-based epoxy resins. - The mechanical properties of the resulting polymer nanocomposites are improved as compared to the neat polymeric matrices owing to the strong interface interaction between fillers and dispersion matrices

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Chevalier, Alexis. « Etude expérimentale, élaboration et modélisation de matériaux composites à base de poudres magnétiques douces ». Brest, 1998. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00484041.

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Les procedes de depots en couche epaisses, que l'on retrouve dans la mise en uvre des systemes de communications et de detections, sont a l'origine de l'interet croissant pour les materiaux magnetiques composites. Ces materiaux sont obtenus par melange, en proportions variables, d'une ou plusieurs poudres magnetiques choisies en fonction de leurs proprietes originales et de poudres non magnetiques. Ce travail, qui est une etude fondamentale des proprietes magnetiques des materiaux composites, a pour but la modelisation de leur susceptibilite magnetique en champ faible. Le modele que nous proposons pour decrire les proprietes magnetiques de ces materiaux composites est issu, comme la majorite des lois de melanges, d'une theorie de champ moyen. L'interet de ce modele est de presenter une forme analytique compacte qui ne fait intervenir qu'un nombre restreint de parametres dont le sens physique a ete defini dans cette etude. Le premier parametre est la susceptibilite intrinseque x#i, liee aux proprietes magnetiques des constituants du melange. L'etude experimentale, menee sur les composites a base de poudre de ferrites, a permis de montrer le caractere principalement rotationnel de l'aimantation dans les materiaux composites. Le second parametre intervenant dans notre modele est le coefficient effectif de forme n, lie au caractere disperse de la matiere. Il tient compte de maniere globale de l'ensemble des interactions qui dependent a la fois de la forme des particules et de leurs arrangements sous forme d'agregats. Les resultats experimentaux, obtenus sur des poudres de natures differentes, ont permis de valider l'aptitude du modele a predire les comportements de la susceptibilite magnetique des materiaux composites, aussi bien dans le domaine statique que dans celui des hyperfrequences.

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Lansiaux, Henri. « Élaboration et caractérisation de renforts tissés 3D interlock chaine en lin pour matériaux composites ». Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I041.

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La caractérisation multi-échelle des préformes textiles en fibres naturelles est un moyen indispensable pour comprendre et évaluer les propriétés mécaniques et le comportement du composite. Dans cette étude, une caractérisation expérimentale multi-échelle est réalisée sur des tissus 3D interlock chaine en fibre de lin à l'échelle des fibres (micro), des mèches (méso), des tissus et des matériaux composites (macro). Les propriétés mécaniques en traction de la fibre de lin ont été déterminées en utilisant la méthodologie de l'IFBT. L'effet de la torsion a également été pris en compte dans le calcul de la rigidité de la fibre et a révélé les limites de la loi des mélanges et d'autres modèles. Des essais de traction sur des mèches sèches ont été effectués en considérant différents niveaux de torsion afin de déterminer le niveau de torsion optimal pour tisser 3D la mèche de lin. Les résultats révèlent l'importance de considérer les propriétés de la fibre et des mèches à ces échelles pour déterminer la matière première la plus adéquate pour le tissage. A l'échelle du tissu, dix sept tissus 3D interlocks chaines ont été réalisés pour comprendre l’influence des paramètres produits sur les paramètres textiles et sur le comportement mécanique. La caractérisation des structures tissées 3D interlock chaine montre le rôle prépondérant des mèches sur les propriétés structurelles et mécaniques. A l'échelle macroscopique suivante, les six structures résinées ont permis d'établir des relations entre les structures de renfort et les matériaux composites associés. Couplé à l'ensemble de ces études, une approche statistique a permis d'apporter une vision globale des paramètres produits qui influent sur les tissus 3D interlock chaine et les matériaux composites associés
The multi-scale characterisation of textile preforms made with natural fibres is a necessary method to understand and analyse the mechanical properties and behaviour of the composite. In this study, a multi-scale experimental characterisation is carried out on 3D warp interlock fabrics made with flax fibres at the fibre (micro), yarns (meso), fabric and composites (macro) scales. The mechanical tensile properties of the flax fibre were determined using the IFBT methodology. The twist effect was also taken into account in the calculation of fibre stiffness and revealed the limits of the rules of mixtures and some other models. Tensile tests on dry rovings were carried out considering different levels of twist, in order to determine the optimal twist level suited for 3D weaving process. The results reveal the importance of considering the properties of the fibre and the yarn at these scales to determine the most suitable material for weaving. At the fabric scale, seventeen 3D warp interlock fabrics were produced to understand the influence of product parameters on textile parameters and mechanical behaviour. The characterisation of 3D warp interlock woven structures shows the predominant role of yarns on structural and mechanical properties. On the following macroscopic scale, the six impregnated structures have enabled relationships to be established between the reinforcing structures and the associated composite materials. Coupled with these studies, a statistical approach provided a global vision of the product parameters that influence the 3D interlock warp interlock fabrics and the associated composite materials

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Vigier, Yves. « Matériaux composites à fibres piézoélectriques pour applications en contrôle de vibrations : élaboration, modélisation, caractérisation ». Chambéry, 2001. http://www.theses.fr/2001CHAMS019.

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Thèses sur le sujet « Élaboration des matériaux »

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