Tesi sul tema "Matériaux – Environnement"
Segui questo link per vedere altri tipi di pubblicazioni sul tema: Matériaux – Environnement.
Cita una fonte nei formati APA, MLA, Chicago, Harvard e in molti altri stili
Vedi i top-50 saggi (tesi di laurea o di dottorato) per l'attività di ricerca sul tema "Matériaux – Environnement".
Accanto a ogni fonte nell'elenco di riferimenti c'è un pulsante "Aggiungi alla bibliografia". Premilo e genereremo automaticamente la citazione bibliografica dell'opera scelta nello stile citazionale di cui hai bisogno: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver ecc.
Puoi anche scaricare il testo completo della pubblicazione scientifica nel formato .pdf e leggere online l'abstract (il sommario) dell'opera se è presente nei metadati.
Vedi le tesi di molte aree scientifiche e compila una bibliografia corretta.
1
Lorenzini, Cédric. "Elaboration de matériaux polymères issus de ressources renouvelables". Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1121.
Abstract (sommario):
L'épuisement progressif des ressources fossiles a entrainé ces dernières années un transfert d'intérêt des matériaux synthétiques vers les matériaux issus de ressources renouvelables. Ces derniers peuvent être élaborés à partir de polymères et/ou de synthons présents dans la biomasse. Dans ce contexte, la synthèse de nouveaux biomatériaux à base de poly(3-hydroxyalcanoate)s (PHAs) et d'isosorbide a été réalisée. L'obtention d'architectures linéaires et réticulées a permis d'obtenir des propriétés diversifiées. Dans un premier temps, nous avons préparé des unités fonctionnalisées, appelées briques élémentaires réactives, à base de PHAs et d'isosorbide. Des oligomères de PHAs téléchéliques fonctionnalisés diols, dihydroxy-acides, diallyls, di-triethoxysilanes ou encore diepoxys ont été produits en utilisant l'activation micro-ondes. Parallèlement, des dérivés d'isosorbide fonctionnalisés diallyls, diepoxys et di-triethoxysilanes ont été synthétisés via des réactions de chimie organique comme la condensation d'isocyanate ou la synthèse de Williamson. Dans un second temps, ces briques élémentaires ont été combinées pour former des structures originales dotées de propriétés novatrices. La synthèse de copolymères linéaires P(HBHV-co-isosorbide) a permis l'augmentation de la température de transition vitreuse (Tg) des PHAs jusqu'à 34°C. Plusieurs types d'architectures réticulées ont également été obtenues. Des réseaux hybrides à base de PHA et/ou d'isosorbide possédant une stabilité thermique jusqu'à 360 °C ont été synthétisés par voie sol-gel. La synthèse de réseaux organiques a permis l'élaboration d'un film polyether-co-polyester PHA/isosorbide partiellement dégradable. L'étude se termine par la synthèse par voie thiol-ène de revêtements antibactériens à base d'isosorbide; elle confirme que la synthèse de nouveaux matériaux fonctionnels peut s'envisager grâce à l'exploitation des bioressourcesThe progressive exhaustion of the fossil resources has entrainé these last years a transfer of interest of the synthetic materials towards materials stemming from renewable resources. The latter can be developed from polymers and/or from synthons presents in the biomass. In this context, the synthesis of new biomaterials with poly (3-hydroxyalcanoate ( PHAs) and of isosorbide was realized. The obtaining of linear architectures and réticulées allowed to obtain diversified properties. At first, we prepared fonctionnalisées units, called elementary reactive bricks, with PHAs and with isosorbide. Oligomères of PHAs téléchéliques fonctionnalisés diols, dihydroxy-acid, diallyls, di-triethoxysilanes or still diepoxys was produced
2
Didierjean, Sébastien. "Étude du comportement des matériaux composites carbone-époxy en environnement hygrothermique". Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30266.
Abstract (sommario):
Les structures aéronautiques carbone/époxy sont soumises à des environnements extérieurs alliant température et humidité dont la conséquence première est l'absorption par la résine époxy de molécules d'eau. Dans un premier temps, un modèle de propagation des molécules d'eau a été mis en place. Son intérêt se situe dans la prise en compte de la réaction chimique d'hydrolyse des groupements époxydes non-réticulés au sein de la résine qui vient se coupler au mécanisme de diffusion de Fick. Une seconde partie traite des effets de la présence locale des molécules d'eau sur les modules d'élasticité d'un pli élémentaire composite. Le niveau de concentration en eau donne le degré de plastification de la résine époxy par l'intermédiaire de la baisse de sa température de simple ramolissement. L'utilisation d'un modèle micro-mécanique permet alors d'obtenir les évolutions des modules d'élasticité d'un pli composite. Le troisième volet de ces travaux concerne l'étude des effets des environnements hygrothermiques cyclés et montre le caractère spécifique de ce type de sollicitations par rapport à un chargement monotone, notamment en terme d'endommagement du compositeThe carbon/epoxy aeronautical structures are subjected to outside environments combining both temperature and humidity therefore these materials are subject to water molecules sorption by the epoxy resin. First, a model of the water propagation was implemented. It takes account of the effect of the hydrolysis taking place between the water molecules and the epoxide groups that have not been cured. This mechanism is coupled with a Fickean diffusion. The second part deals with the effects of the local water molecules presence on the elastic modulus of an elementary composite ply. The local level of water concentration is responsible for the plasticization of the polymer matrix represented by the decrease of its Simple Softening Temperature. The use of a Micro-Mechanical model of homogenization allowed to directly assess the evolutions of the elastic properties of an elementary ply. The third part is about the study of the cyclic hygrothermal environments and shows how the effects of that type of loads are different compared to their equivalent monotonous solicitations. Special attention is given to the effect on damage behaviour of the material
3
Kamali, Siham. "Comportement et simulation des matériaux cimentaires en environnement agressifs : Lixiviation et température". Cachan, Ecole normale supérieure, 2003. http://www.theses.fr/2003DENS0004.
4
Lamouroux, Franck. "Étude du comportement en environnement oxydant des matériaux composites 2D C/SIC". Bordeaux 1, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR10668.
Abstract (sommario):
Le comportement a l'oxydation des composites 2d c/sic est etudie sur le plan de la cinetique de perte de masse, des modifications microstructurales en cours d'oxydation et de l'evolution des proprietes mecaniques en traction a l'issue des traitements oxydants. Dans un premier temps, une relation est etablie entre la microstructure et le comportement a l'oxydation des fibres de carbone revetues de pyrocarbone dans l'objectif de determiner la cinetique d'oxydation du renfort fibreux et de localiser les zones les plus sensibles a l'environnement oxydant. Par la suite sont determines les mecanismes responsables de la cinetique d'oxydation des composites 2d c/sic et de leur evolution microstructurale en cours d'oxydation. La connaissance de ces mecanismes a mene a la modelisation de la cinetique d'oxydation du composite. Ce modele est utilise pour etudier l'influence des principaux parametres sur la cinetique d'oxydation du composite, a savoir: la pression de l'environnement oxydant, l'epaisseur du revetement partiellement protecteur en carbure de silicium et la presence d'une sollicitation mecanique. Enfin, une correlation est etablie entre les modes de degradation du renfort fibreux et les modifications du comportement en traction induites par l'oxydation des composites 2d c/sic
5
Mendy, Henri Joseph. "Etudes expérimentales et simulations des processus de corrosion aux interfaces matériaux métalliques-environnement". Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2008. http://www.theses.fr/2008EVRY0026/document.
Abstract (sommario):
L’objectif de ce travail vise, à partir d’un modèle mésoscopique basé sur les automates cellulaires, qui prend en compte un petit nombre de processus simples, à interpréter les simulations numériques obtenues afin de mieux appréhender la complexité de la corrosion. Dans la première partie de ce mémoire, le modèle est appliqué à deux cas : un métal protégé par une couche isolante présentant un défaut et un métal recouvert d’une couche d’oxyde. Les réactions anodiques et cathodiques simulées peuvent se faire soit sur un même site (réactions localisées) soit sur deux sites différents (réactions spatialement séparées). L’étude des réactions localisées montre le détachement d’îlots métalliques au cours de la corrosion. Ces résultats correspondent à un phénomène mis en évidence expérimentalement l’effet chunk, responsable de déviations à la loi de Faraday. Il est montré que la vitesse effective de corrosion est amplifiée par la production des îlots résultant d’un couplage corrosion-érosion. Les réactions anodiques et cathodiques spatialement séparées sont ensuite étudiées montrant l’influence de la diffusion des espèces acido-basiques dans l’électrolyte et mettant en évidence, un régime initial où la solution reste homogène, suivi d’un régime limité par la diffusion où apparaissent des hétérogénéités chimiques engendrant des hétérogénéités physiques (rugosité du front). Le couplage entre les phénomènes chimiques et morphologiques est clairement démontré. Enfin dans une dernière partie, nous nous sommes attachés à mettre en évidence expérimentalement les déviations à la loi de Faraday dans le cas de la corrosion du zinc en milieu acide sulfuriqueThe aim of this study is, using a mesoscopic model based on cellular automata and taking into account a small number of simple processes, to explain numerical simulations obtained in order to better understand the complexity of corrosion. In the first part of this work, the model is used to simulate corrosion in a defect of material protected by an insulating layer and on a metal covered by an oxide layer. Anodic and cathodic reactions simulated in the model can take place in the same site (localized reactions) or in two different (spatially separated reactions) sites. Study of localized reactions shows the detachment of metallic islands during corrosion. These results correspond to a phenomenon which has been experimentally proven, named chunk effect, and is responsible of the deviation with Faraday’s law. It is shown that effective corrosion speed is enhanced by the production of islands resulting from corrosion-erosion coupling. Secondly studies of spatially separated reactions, have shown the influence of the diffusion of acid-basic species in the solution and have permitted to carry out, an initial regime characterised by an homogenous solution, followed by diffusion limited regime, where chemical heterogeneities leading to physical heterogeneities (roughness of the front) appear. The relationship between chemical and morphological phenomena is clearly demonstrated. Finally we have demonstrated experimental deviations with Faraday’s law in the case of zinc corrosion, in sulphuric acid medium
6
Chaulet, Didier. "Approche expérimentale de la mobilité des éléments durant l'altération des matériaux vitreux : Impacts environnementaux". Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2298.
Abstract (sommario):
Le but de cette these etait de decrire le comportement de differents constituants des verres silicates (en particulier les elements metalliques) lors d'une alteration en milieu aqueux. La premiere partie de cette etude avait pour objectif de mieux comprendre les mecanismes de l'alteration des verres. Dans une seconde partie, la mobilite des elements metalliques a ete etudiee pour differentes compositions de matrices vitreuses et differentes conditions d'alteration. Les resultats obtenus presentent des applications potentielles dans le domaine de la gestion des dechets vitrifies (residus d'incineration d'ordures menageres, dechets industriels). Dans la premiere partie de la these, des tests d'alteration en eau deionisee ont ete realises avec des verres simples (2 a 4 constituants). L'objectif de ces experiences etait d'etudier le relargage des elements vers la solution et la formation de la couche d'alteration ("gel"). Les resultats obtenus montrent que la cinetique d'extraction des elements, ainsi que les mecanismes de dissolution du verre et de formation de la pellicule alteree, varient selon la composition des materiaux. Le mecanisme dominant de l'alteration depend de l'evolution du ph de la solution, elle-meme dependante de la vitesse de relargage des alcalins par le verre. Une methode electrochimique de suivi in-situ des concentrations en solution a ete developpee dans le cadre de cette premiere partie. La seconde partie de la these concerne l'etude de la mobilite des elements metalliques durant l'alteration des verres. Deux types de materiaux ont ete etudies : d'une part des matrices a faible teneur en metaux, d'autre part, des verres au plomb commerciaux. Des tests d'alteration ont ete realises en milieu aqueux ou
7
Valentin, Dijksman Laurence. "Matériaux nouveaux et théorie de l'innovation : une approche en termes de réseaux de projet". Paris 1, 1994. http://www.theses.fr/1994PA010069.
Abstract (sommario):
Actuellement, la theorie de l'innovation ne tient pas compte de l'emergence des nouvelles technologies, et en particulier des materiaux nouveaux. Or ils sont les vecteurs d'une evolution de l'econonie parce qu'ils font partie de tous les secteurs qui la composent. Cette presence favorise les contrats avec les agents issus de domaines tres varies, notamment au sein de reseaux. Les materiaux nouveaux sont ceux dont les caracteristiques soit techniques, soit industrielles, soit economiques sont differentes de celles des materiaux deja disponibles. On distingue deux categories. D'une part, les materiaux structurels, peu strategiques, innovent selon une logique de faire-faire. Leur reseau. Vertical et contrctuel, aboutit a un choisonnement. Des competences. La faible culture commune qui regne dans ce reseau oblige ses membres a soumettre leur activite a un coordinateur. D'autre part, les materiaux fonctionnels, a la limite du ststeme technique, sont hautement strategiques et organisent leur innovation selon une logique de faire en commun : les membres participent a un projet commun, dans le cadre de reseaux horizontaux et informels, qui entremelent les competences. Dans la pratique les caracteristiques respectives des materiaux tendent a se rapprocher. En consequence, le reseau s'articule autour du projet d'innovation commun a ses membres, tout en integrant des specificites de chacune des deux logiques. Plutot contractuel, ce reseau encourage le checauchement de competences heterogenes grace a une intense circulation des connaissances. C'est la raison pour laquelle on peut parler de "reseaux de projet". Technologie, information et savoir y jouent un role majeurPresently, the theory of innovation does not include the new technologies, in particular the new materials. However, they are very important. Owing to the innovation, they are potentially present in all fields of economy. They encourage links between participants of those various fields within networks. New materials have got coracteristics that differ from those of the traditionnal materials already present in the economy. Those caracteristics are either technical or industrial or economic. Innovation in new materials can be separated into two categories. On the one hand, the innovation of structural materials, not really strategic, is based on a "let it do" logic. It is a vertical and contractual network which results in a partition of the competences. The common culture is weak. The members of the network are consequently constrained to submit their participation to a coordinator. On the other hand, the functionnal materials are highly strategic and organise their innovation according to a "do it in common" logic. The members take part in a common project, in the limits of horizontal and informal networks with averlap of competences. Reality intermingles the respective caracteristics of the materials. The network is based on a project of innovation common to all the members. In integrates the secificities of the two logics. Rather contractual, it mixes heterogeneous competences owing to a deep knowledge circulation. That is the reason why i call it "project network". It gives importance to technology, information and knowledge
8
Raulet, Marie-Ange. "Contribution à la modélisation des matériaux magnétiques liés à leur environnement en génie électrique". Habilitation à diriger des recherches, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00703561.
Abstract (sommario):
Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la modélisation de lois statiques et dynamiques de matériaux dédiés à des applications de l'électrotechnique. Le titre de ce mémoire est volontairement plus général afin de montrer que ces travaux de recherche ne demandent qu'à être élargis. Les études traitées à ce jour portent sur la modélisation du comportement de matériaux magnétiques utilisés pour des dispositifs de l'électrotechnique. Une voie à venir sera de s'intéresser aux matériaux innovants et nouveaux dédiés aux applications de l'électronique de puissance et de prendre en compte les contraintes liées à leur environnement. Depuis plusieurs décennies, une course est lancée vers l'accroissement des performances technologiques et énergétiques des dispositifs du domaine du génie électrique. La miniaturisation, l'intégration, l'efficacité énergétique ou le fonctionnement avec des conditions sévères d'alimentation (formes d'onde de formes quelconques, fréquences élevées) ou de température auxquels sont soumis les convertisseurs électromagnétiques ou composants magnétiques sont autant de défis qui placent les matériaux au cœur de la conception de nouveaux prototypes. Un facteur apparu plus récemment qui résulte d'enjeux environnementaux et sociétaux tels que celui lié au développement durable vient renforcer la place occupée par les matériaux dans le domaine de l'ingénierie électrique. Concevoir des matériaux nouveaux ou innovants et les adapter au mieux au sein d'applications afin d'augmenter leurs performances est l'enjeu relevé par les ingénieurs, concepteurs, industriels et chercheurs du domaine du génie électrique. Dans cet objectif, il est important de posséder un outil d'aide à la conception de prototypes capables à représenter de façon fiable et réaliste les matériaux. Parmi les diverses approches de représentation de dispositifs électromagnétiques, la méthode basée sur du calcul de champs et celle fondée sur les Circuits Magnétiques Equivalents, constituent les méthodes les plus aptes à intégrer des lois réalistes de matériaux. Nos travaux s'inscrivent dans le cadre de ces deux approches. L'intégration d'un modèle d'hystérésis statique dans un code de calcul de champs de type éléments finis 2D a fait l'objet de nos premières activités lors de l'initiation de l'équipe matériaux du laboratoire. Nous ne détaillerons pas ces activités, seules nos contributions visant à améliorer les lois de matériaux pour leur intégration dans une modélisation par Circuit Magnétique Equivalent (CME) sont présentées dans ce mémoire. D'une façon générale, avant d'aborder l'implémentation de modèles de comportement de matériaux dans des codes de simulation de dispositifs électromagnétiques basés sur des approches diverses on doit se poser le problème de la définition de lois réalistes de matériaux. C'est dans ce cadre que se situent les activités de ce mémoire, issues du fruit d'activités de recherche personnelles ou d'équipe, ou bien de l'encadrement de travaux de thèses ou encore du résultat de collaborations industrielles. Notre cursus universitaire et notre environnement professionnel ont orienté nos activités vers des modélisations phénoménologiques des matériaux. Les modèles de lois de matériaux sur lesquels nous avons travaillés font intervenir des grandeurs macroscopiques et sont, par conséquent, transférables dans des outils de simulation employés en ingénierie ou en recherche. La modélisation du comportement des matériaux se situe à plusieurs niveaux selon les conditions de sollicitation du matériau (excitation en statique ou en dynamique) et le degré de précision réclamé pour la représentation. Nous verrons que la définition d'une loi statique précise de comportement du matériau constitue un préalable indispensable à l'élaboration d'une loi dynamique réaliste. Le premier chapitre de ce mémoire s'inscrit dans cet objectif et présente les outils que nous avons mis en place pour la représentation du comportement statique du matériau. Nos orientations ont deux visées : la première est de définir un modèle économe en paramètres, en gestion de données et temps de calcul avec l'idée sous-jacente d'une implémentation dans l'une ou l'autre approche de modélisation de dispositifs électromagnétiques ; la seconde privilégie la précision et la fiabilité du modèle. Nous verrons que concilier ces deux objectifs, constitue un réel défi. Les deuxième et troisième chapitres présentent les différentes représentations de comportement dynamique de matériaux élaborées. Nous avons volontairement scindé l'approche globale (deuxième chapitre) de l'approche aux dérivées partielles (troisième chapitre) afin de mettre en évidence la complémentarité des deux panoplies d'outils élaborées pour la représentation comportementale dynamique des matériaux. Le dernier chapitre s'intéresse à l'intégration des différents outils de représentation de matériaux mis en œuvre dans la modélisation de dispositifs électromagnétiques basée sur une approche par CME. L'apport des différents modèles de matériaux est mis en exergue au travers d'une application industrielle réelle. Pour terminer ce mémoire, nous conclurons sur les apports et les limitations des différents modèles mis en œuvre, puis nous définirons les perspectives engagées et à venir.
9
Durin, Christian. "Contribution à l'étude du vieillissement de matériaux composites carbone/epoxyde sous ambiance spatiale". Toulouse, ENSAE, 1988. http://www.theses.fr/1988ESAE0008.
Abstract (sommario):
Dégradation des matrices, caractérisation des matériaux apres irradiation et cycles thermiques. Essais mécaniques pour étudier l'influence des dégradations sur les températures de transition des matériaux et sur leurs caractéristiques mécaniques dynamiques. Variation de la stabilité dimensionnelle des matériaux fissures.
10
Adokanou, Kokou. "Etude micro et nanostructurale des défaillances d'architectures microélectroniques en environnement humide". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM064.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse vise à utiliser l’ingénierie des contraintes mécaniques pour améliorer la fiabilité des composants microélectroniques en environnement de chaleur humide afin de développer des technologies non-hermétiques robustes. L’application se fait sur des composants micro-ondes à base d’arséniure de gallium (GaAs) avec des fonctions d’amplification faible bruit (LLA et LNA). Les travaux ont commencé par l’analyse des modes d’endommagement-matériau des MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) en milieu sévère et par l’évaluation des contraintes thermomécaniques induites dans les couches minces empilées par l’environnement de test. Ce projet propose deux formes de méthodes pour mettre en évidence l’effet d’une contrainte sur la fiabilité des MMIC dans une configuration de qualification spatiale : une première méthode dite « indirecte » par mise en flexion (250MPa en absolue) et une seconde méthode « directe » par traitement de la couche de passivation en nitrure de silicium (SiNx) via l’implantation d’ions azote (~ -1,2GPa). Un système de mise en contrainte mécanique et un circuit imprimé spécialement conçus pour ces travaux, soumettent par flambement du circuit imprimé le MMIC à des contraintes mécaniques uni-axiales de traction ou de compression. Des bancs de caractérisation par connecteurs ou sous pointes sont utilisés pour mesurer les paramètres statiques des transistors et calibrer les variations de contraintes internes des couches du MMIC flambé grâce aux effets piezorésistifs des semi-conducteurs. Des simulations numériques par Abaqus ® ont permis d’évaluer les contraintes thermomécaniques subies par les MMIC pendant leur préparation au test de vieillissement et ainsi qu’après enrobage de résine « Dam&Fill ». Pour chacune des deux méthodes proposées, directe et indirecte, une campagne de test a été menée dans les conditions de vieillissement les plus sévères (85°C / 85%HR / polarisation inverse de grille). Les résultats obtenus pour le cas indirect par mise en flexion sur 1850h (A) / 2450h (B) ont montré une nette amélioration du temps moyen avant défaillance des composants que ce soit sous contraintes de traction ou de compression. En effet pour les technologies étudiées la présence de contrainte a retardé de façon considérable l’endommagement plus de 80% des MMIC. L’analyse de la défaillance des composants défectueux a été complétée par des simulations éléments finis purement mécaniques sous Abaqus ®. Elle a montré des fissures et des cloques au voisinage des doigts de grille du transistor et des capacités, que nous avons tenté de relier aux pertes de performances statiques et dynamiques. Les résultats avec la méthode directe sur 1000h (A et B) par implantation ionique ont aussi montré une amélioration de la fiabilité pour 100% des composants vieillis. La comparaison de ces résultats avec le cas indirect permet d’identifier la nature et les niveaux de contraintes optimales qu’il faut pour garantir une meilleure fiabilité des MMIC en environnement sévère avec leurs limitations. Une étude du comportement physico-chimique de l’endommagement de l’extrême surface des puces a aussi été effectuée afin de relier les différentes échelles de dégradations entre elles : de la perte de performance jusqu’à la rupture des liaisons chimiques en passant par la microstructure des couchesThis thesis aims at using mechanical stress engineering to improve the reliability of microelectronic components under Temperature-Humidity-Bias testing in order to develop robust packaging technologies for space. The application is done on microware devices based on gallium arsenic (GaAs) with low noise amplifier function (LLA and LNA). We started work by analyzing failure mechanisms of MMIC devices (Monolithic Microwave Integrated Circuit) in severe environment and with the evaluation of thermomechanical induced stresses in stack layers by test temperature. We propose two methods to study the impact of mechanical applied stress on the reliability of microware devices in space qualification: the first method called “indirect” is a bending by buckling way which applies uniaxial stress (250MPa in absolute value) and the second method called “direct” with biaxial stress by treating silicon nitride passivation (SiNx) layer with nitrogen ion implantation (~ -1,2GPa). A system which applies mechanical stress and a printed circuit especially designed for this thesis. Characterization benches with connectors of probes are used to make electrical measurements of transistors and to calibrate the changes of internal stress by piezoresistive effects in semi semiconductors. Numerical simulations have been performed in Abaqus ® to evaluate thermomechanical stresses induced in layers through devices preparation and after plastic encapsulation (Dam&Fill). For each proposed method, aging test was carried out in the most severe conditions (85°C / 85%RH / inverse polarization of the gate). The results of indirect case by buckling on 1850h (A) / 2450h (B) of testing showed a significant improvement of their reliability either in tensile or compressive applied stress. Indeed, for the studied devices the presence of stress delayed considerably damage of more than 80% of aged devices. The failure analysis of failed devices was completed by finite element method simulations in Abaqus ®. We observed and blisters near the gate fingers and capacitors which are linked to the loss of static and dynamic performances. The results in the direct case by surface treatment on 1000h (A and B) of testing also showed the improvement of the reliability for all aged components. The comparison of these results with the indirect case helps to identify the nature and level of optimal applied stress to ensure a better reliability of GaAs devices under THB testing. A study of the physico-chemical behavior of the failures at the surface was also performed in order to make a link between different scales of failure: from the loss of performance until the breaking of chemical bonds through changes of internal stress of the layers
11
Tonon, Claire. "Modèle de comportement des revêtements de contrôle thermique en environnement spatial simulé". École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0014.
12
Zombré, Wendlamita. "Durabilité des matériaux composites dans un environnement Génie Civil : expérimentation multi-échelle et analyse statistique". Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1106/document.
Abstract (sommario):
Notre thèse s’insère dans le cadre du projet ANR Micro « Matériaux Innovants Composites pour la Réparation d'Ouvrages : Approche fiabiliste du dimensionnement pour leur requalification et la prédiction de leur durabilité » L'objectif principal de la thèse est d’appréhender le problème de la durabilité par une approche expérimentale phénoménologique multi-échelle et de proposer des modèles de durée de vie au sens probabiliste. Le matériel d’étude est un carbone/époxy bidirectionnel non équilibré en masse (70% /30%) réticulé à l’ambiante et mis en œuvre par moulage au contact. Six vieillissements hygrothermiques obtenus par croisement entre les températures (20°C, 40°C et 60°C) et les humidités (50%, 75% et immersion) à diverses échéances ont été réalisés au cours de l’étude. Après identification des divers indicateurs, nous avons réalisé des analyses physico-chimiques (absorption-désorption, DSC, TMA, Infrarouge, DMA et Tomographie) ainsi qu’un suivi des caractéristiques mécaniques (traction, cisaillement interlaminaire, pull-out et double cisaillement) afin de définir les différents mécanismes de dégradation des propriétés mécaniques et physicochimiques des matrices polymères, des interfaces fibres–matrice, des joints de colle à l’interface composite-structure renforcée au cours du vieillissement pour le système classique Carbone/Epoxy. Ces indicateurs ont été analysés statistiquement afin de valider plus rigoureusement les tendances qui ont été observées. Le suivi des indicateurs mécaniques de performance par le vieillissement accéléré a été réalisé puis comparé à 1 an de vieillissement naturel. L’antagonisme des différents mécanismes de dégradations a été mis en évidence dans le cas de traction simple et du cisaillement interlaminaire. Il ressort que la plastification est le mécanisme qui affecte le plus les performances des composites carbone/époxy. Pour les températures élevées, il semble que la post-réticulation en densifiant le réseau a amélioré les cohésions interfaciales, ce qui a inhibé l’impact de la dégradation thermique sur les performances mécaniques. En comparant avec le vieillissement naturel, on a pu remarquer que le vieillissement en milieu aqueux était plus dégradant de façon générale et accélérait convenablement la dégradation en milieu naturel. En particulier, les tendances observées ne suivent pas des évolutions qui permettent d’apprécier trivialement la chute de performance par des modèles de prédiction. La qualité de l’adhérence composite/béton a été évaluée par des tests d’arrachement. Les fortes disparités entre les résultats rendent les interprétations délicates. Mais il a été mis en évidence que la post-réticulation semblent améliorer la cohésion tandis que la plastification est très néfaste pour la stabilité du joint de colle accélérant de façon excessive la dégradation en comparaison avec le vieillissement naturel. Cette instabilité a également été prouvée par les tests de double cisaillement où le délaminage était observé dès les premières échéances de vieillissement. La dernière partie du travail a consisté à proposer un traitement statistique des données pour valider tout d’abord les tendances observées expérimentalement, apporter plus d’informations et discuter sur le choix des modèles de prédiction. Bien que très apprécié par la communauté, l’utilisation des modèles physiques n’est pas systématique car elle suppose des performances dégénératives, ce qui en pratique n’est pas le cas. Une approche physique a été proposée sur la base de données épurée afin de respecter les conditions d’écriture du modèle. Le modèle choisi pour prédire la résistance ultime en traction est conservateur mais a le mérite d’être utilisable pour des études de fiabilité. L’enrichissement bayésien pourra être utilisé pour démontrer l’avantage qu’il peut conférer dans les études de fiabilitéOur thesis is part of this MICRO project "Innovative Composite Materials for the Repair of Structures: Reliability approach of the dimensioning for their requalification and the prediction of their durability". Final objective of the thesis is to understand the problem of sustainability through a multi-scale phenomenological experimental approach and to propose probabilistic life-time models. So, we defined the methodology of our study, as well as the methods, materials and analysis techniques. The study material is a non-equilibrium (70% / 30%) unbalanced bidirectional carbon / epoxy that is crosslinked at room temperature and made by hand layup process. Six hygrothermal aging obtained by crossing between temperatures (20°C, 40°C and 60°C) and humidities (50%, 75% and immersion) at various times were carried out during the study. After identifying the various indicators, we carried out physicochemical analyzes (absorption-desorption, DSC, TMA, Infrared, DMA and Tomography) as well as a follow-up of the mechanical characteristics (tensile, interlaminar shear, pull-out and double shear). These indicators were analyzed statistically to more rigorously validate the trends that were observed. The monitoring of mechanical performance indicators by accelerated aging was carried out and then compared to 1 year of natural aging. The antagonism of the various mechanisms of damage has been demonstrated in the case of simple traction and interlaminar shear. It appears that plasticization is the mechanism that most affects the performance of carbon / epoxy composites. For high temperatures, it appears that post-cure by densifying the network has improved interfacial cohesion, which has inhibited the impact of thermal degradation on mechanical performance. Comparing with natural aging, it was noted that aging in an aqueous condition was more generally degrading and aqueous conditions accelerated well the degradation in a natural environment. In particular, the trends observed do not follow evolutions that permit to write simplified prediction models. The quality of the composite / concrete adhesion was evaluated by pull-out tests. The strong disparities between the results make the analysis delicate. But it has been shown that the post-cure seems to improve the cohesion whereas the plasticization is very harmful for the stability of the bonded joints accelerating excessively the degradation in comparison to the natural aging. This instability has also been proven by the double shear tests where the delamination was observed from the first maturities of aging. The anchor length is reduced and a time-sensitive model has been proposed for the selected aging condition (60°C-immersion). On the other hand, this plasticization softens the failure due to the increased deformability of the joint. In this environmental condition, the monitoring of the elastic limit stress seems to be a relevant indicator for the monitoring of the durability because it simulates the natural aging with reasonable differences. The last part of our work consisted in the proposal of a statistical treatment of the data in order to validate firstly the trends observed experimentally, to bring more information and to discuss on the choice of the models of prediction. Although, physical model is very appreciated by the community, it is not systematically applicable. Indeed, it assumes degenerative performance, which in practice is not the case. A physical approach has been proposed on the refined database in order to respect the writing conditions of the model (degenerative trends). The model chosen to predict the ultimate tensile strength is conservative but applicable for reliability studies. Bayesian enrichment can be used to demonstrate the advantage it can confer in reliability studies
13
Issoupov, Vitali. "Proposition d'une procédure pour la simulation de l'effet d'un environnement spatial d'orbite basse sur des matériaux composites". Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30074.
14
Bailly, Laurence. "Etude du comportement de deux grades cyanates esters pour des applications structurales en matériaux composites en environnement tiède". Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0064.
Abstract (sommario):
Les matériaux composites constitués de résines cyanates esters et plus particulièrement les résines phénoliques triazines PT15 et PT30 ont été sélectionnés pour remplacer des pièces structurales métalliques aéronautiques sollicitées à des températures de 200 à 300°C. Ces résines présentent à la fois une température de transition vitreuse élevée supérieure à 300°C et une faible viscosité pour une température de mise en œuvre à 80°C adaptée au procédé Resin Transfert Molding (RTM). Les objectifs de cette thèse sont d’une part de comprendre le comportement de ces résines durant leur mise en œuvre et leur polymérisation et d’autre part d’étudier la durabilité de ces résines à partir d’études de vieillissement thermo-oxydatif à des températures proches des températures d’utilisation. La caractérisation physico-chimique des résines PT15 et PT30 à l’état de réception a d’abord montré que ces deux grades sont constitués d’oligomères de même composition chimique, de même configuration spatiale mais de distributions de masses molaires différentes. La présence de cycles triazines dans la résine PT30 indique un état de « pré-réticulation » qui n’est pas décelable pour la résine PT15. Ces différences vont avoir une incidence sur la cinétique de la réaction de réticulation des deux résines et vont favoriser un mécanisme autocatalytique pour le grade PT30. Après optimisation d’un cycle de cuisson, ces deux grades présentent une différence de température de transition vitreuse de 70°C. Parmi les différentes techniques d’analyse expérimentées, ce sont les études rhéologiques au cours de la réticulation qui vont permettre de comprendre les différences de structuration des réseaux et de mettre en avant la formation d’un réseau intermédiaire qui relaxe à plus basse température pour la PT15. Cette différence d’organisation est l’élément clé qui permet de comprendre les différences de stabilités thermiques évaluées lors de vieillissement thermo-oxydatifComposite materials made of cyanate ester resins and in particular phenolic triazine resins such as PT15 and PT30 are selected to replace structural metal parts in aircraft at operating temperatures between 200 and 300°C. The main advantages of these resins are their high glass transition temperature, above 300°C, and their low viscosity at 80°C make them suitable for Resin Transfert Molding (RTM) process. The main goals of this work are to understand the resins’ behavior during crosslinking and then to study their durability through thermo-oxidative aging at operating temperatures. Physico-chemical characterizations of PT15 and PT30 resins at their initial state showed a similar chemical composition and spatial configuration but a different molar mass distribution. Triazine rings have only been detected in PT30 only, indicating a “pre-cured” state. These differences have consequences on the crosslinking kinetics and promote an autocatalytic mechanism for PT30. After cure optimization, PT15 has a glass transition temperature 70°C lower than the one of PT30. Among different analysis techniques, the rheological study during crosslinking provided an understanding of the networks’ structuration dissimilarities between the two grades, highlighting the formation of an intermediate structure which relaxes at lower temperatures in PT15. This different networks’ organization is the key element to understand dissimilar thermal stabilities analyzed during thermo-oxidative aging
15
Latapie, Simon. "Visualisation interactive de simulations à grand nombre d'atomes en Physique des Matériaux". Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453299.
Abstract (sommario):
Afin de répondre au besoin croissant de puissance de calcul qui intéresse les applications scientifiques, des architectures de calculateurs de plus en plus parallèles se répandent, de type cluster, MPP, ou autre, avec de plus en plus d'unités de calcul. Les codes de calcul, en s'adaptant à ce parallélisme, produisent de fait des résultats de plus en plus volumineux. Dans le domaine plus spécifique de la dynamique moléculaire appliquée à la physique des matériaux, le nombre de particules d'un système étudié est aujourd'hui de l'ordre de quelques millions à quelques centaines de millions, ce qui pose d'importants problèmes d'exploitation des données produites. Les solutions de visualisation utilisées auparavant ne sont plus capables de traiter une telle quantité d'information de façon interactive. Le but de cette thèse est de concevoir et d'implémenter une solution de manipulation de données composées d'un très grand nombre de particules, formant un ensemble .dense. ( par exemple, une simulation en dynamique moléculaire de quelques dizaines de millions d'atomes ). Cette solution devra être adaptative pour pouvoir fonctionner non seulement sur un poste de bureau de type .desktop., mais aussi dans des environnements collaboratifs et immersifs simples, par exemple de type mur d'image, avec éventuellement des éléments de réalité virtuelle (écrans stéréo, périphériques 3D). De plus, elle devra augmenter l'interactivité, c'est-à-dire rendre le système plus apte à réagir avec l'utilisateur, afin d'effectuer des phases d'exploration des données plus efficaces. Nous proposons une solution répondant à ces besoins de visualisation particulaire dense, en apportant des améliorations : - à l'interaction, par un système permettant une exploration simple et efficace d'une simulation scientifique. A cette fin, nous avons conçu, développé, et testé le .FlowMenu3D., une extension tridimensionnelle du .FlowMenu., un menu octogonal utilisé en environnement 2D. - à l'interactivité, par une architecture optimisée pour le rendu de systèmes particulaires denses. Cette dernière, intégrée au framework de visualisation VTK, est conçue sur le principe d'un rendu parallèle hybride sort-first/sort-last, dans lequel le système sort-last Ice-T est couplé à des extensions de partitionnement spatial des données, d'occlusion statistique par une méthode de Monte-Carlo, mais aussi de programmation GPU à base de shaders pour améliorer la performance et la qualité du rendu des sphères représentant les données.
16
Doungmene, Floriant. "Molécules et matériaux à base de polyoxométallates pour l’énergie et l’environnement". Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112173/document.
Abstract (sommario):
Le présent travail de thèse porte sur la synthèse et la caractérisation de nouvelles molécules et matériaux à base de polyoxométallates (POMs) pour des applications dans les domaines de l’énergie et l’environnement. Dans le domaine de l’environnement, notre choix s’est porté sur la transformation électro-catalytique et photo-catalytique des espèces polluantes comme les oxydes d’azote et les colorants azoïques toxiques comme l’Acide Orange 7. Pour ce qui concerne le domaine de l’énergie, nous nous sommes focalisés sur des systèmes électro- catalytiques pour la production de l’hydrogène (combustible à fort pouvoir calorifique) et pour la réduction du di-oxygène (intérêt dans le fonctionnement des piles à combustibles). Ces réactions nécessitent généralement plusieurs électrons pour se produire, c’est pour cette raison que notre choix s’est porté sur les catalyseurs à base de POMs. En effet, les POMs sont capables de stocker, puis de restituer, un grand nombre d’électrons sans changer de structure.Dans la première partie, divers POMs qui prennent en sandwich plusieurs métaux de transition sont synthétisés et caractérisés par des méthodes expérimentales (voltamétrie cyclique, coulométrie, microbalance) et théoriques (calculs DFT). Ces composés montrent une très bonne activité électro-catalytique pour la réduction des substrats tels que les oxydes d’azote, le di-oxygène et le peroxyde d’hydrogène.Dans la seconde partie, des matériaux aux propriétés améliorées sont synthétisés par incorporation de POMs dans des matrices tels que les réseaux moléculaires de type MOF (Metal Organic Framework) et dans les polymères liquides ioniques. L’association avec un semi-conducteur comme le TiO₂ est aussi considérée. Les matériaux obtenus sont caractérisés par diverses techniques : infrarouge à transformée de fourrier, électrochimie, spectroscopie en réflectance diffuse, analyse thermogravimétrique, diffraction de rayons X, spectroscopie de photo-électrons X, microscopie électronique à transmission. Les matériaux à base de POMs et de MOFs sont très performants pour la réduction électro-catalytique des protons, avec des potentiels de début effectif de la réaction, meilleurs que ceux des électrodes de platine. Les hybrides à base de POMs, de polymères liquides ioniques et du TiO₂ sont photo-sensibles sous lumière visible, contrairement à leurs composants. Ils démontrent une bonne activité vis-à-vis de la dégradation de l’Acide Orange 7. De plus, le composite obtenu par photo-déposition de nanoparticules d’argent sur ces matériaux présente de bonnes performances électro-catalytiques comme cathode pour la réduction du O₂ et du NO‾₃The present work concerns the synthesis and characterisation of new polyoxometalate (POMs) based molecules and materials for applications in energy and environment matters. As far as the environment is concerned, our efforts involved the electro-catalytic and photo-catalytic transformation of pollutants such as nitrogen oxides and recalcitrant azo dyes like Acid Orange 7. As for the domain of energy, we focused on electro-catalytic systems aimed at producing dihydrogen (a high calorific power fuel) and at reducing dioxygen (an important reagent in fuel cells). These reactions usually require several electrons in order to take place, which led us to choose POM-based catalysts. In fact, POMs are capable of stocking and returning an important number of electrons without changing their structure.In the first part, several POMs in which different transition metals are sandwiched in the equatorial plane of the molecular scaffold are synthesised and characterised by experimental (cyclic voltammetry, coulometry, microbalance) et theoretical (DFT calculations) methods. These compounds have shown a very good electro-catalytic activity towards the reduction of substrates such as nitrogen oxides, dioxygen and hydrogen peroxide.In the second part, some materials exhibiting improved properties are synthesised through the incorporation of POMs in matrices like Metal Organic Framework (MOF)-type molecular networks and ionic liquid polymers. The association with a semi-conductor such as TiO₂ has also been considered. The materials obtained were characterised by several techniques: Fourier transform infrared spectroscopy, electrochemistry, diffuse reflectance spectroscopy, thermogravimetric analysis, X ray diffraction, X ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy. The POM and MOFs based materials are very performing for the electro-catalytic reduction of protons, having onset potentials better than those exhibited by platinum electrodes. The hybrids consisting of POMs, ionic liquid polymers and TiO₂ are photo-sensitive under visible light, unlike each component taken individually. They have shown a good activity towards the degradation of Acid Orange 7. In addition, the composite obtained by photo-deposition of silver nanoparticles on these materials exhibits a good electro-catalytic performance as a cathode for the reduction of O₂ and NO‾₃
17
Bispo, Antonio. "Contribution à l'élaboration d'une méthodologie pour évaluer les dangers et les risques liés aux matériaux solides contaminés". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1998_BISPO_A.pdf.
Abstract (sommario):
La recherche était destinée, dans un premier temps, à comprendre les conditions de mobilisation des polluants associés à des matériaux solides, tels que les terres ou les déchets, puis, dans un second temps, à élaborer une démarche et à proposer des méthodes pour caractériser les dangers et les risques, à court et à long terme, liés à la présence de composés toxiques, organiques et/ou métalliques. Dans ce but, des échantillons de terre contaminés au laboratoire ou prélevés directement sur des sites industriels ainsi que des déchets ont été constitués. Une batterie de tests biologiques (vibrio fischeri, pseudokirchneriella subcapitata, daphnia magna et vibrio fischeri m169) a été appliquée sur des extraits obtenus par lixiviation statique en faisant varier le solvant (eau, méthanol, tampons phosphate et borate) et les conditions de l'extraction (rapport massique solide/liquide, durée de lixiviation, et filtration) ainsi que par percolation dynamique en colonne. Afin de prévoir l'évolution de la toxicité et de la génotoxicité, des essais de dégradation ont également été réalises. Les résultats montrent que le rendement d'extraction et l'intensité de la réponse toxique dépendent des conditions de la lixiviation. En général, la toxicité des échantillons contaminés au laboratoire est plus forte que celle d'échantillons prélevés sur des sites industriels, traduisant l'influence des conditions et de la durée de vieillissement sur l'état et la mobilité des polluants dans les terres et les déchets. La percolation en colonne a permis de mettre en évidence une migration différentielle des polluants en fonction de leur solubilité dans l'eau, de plus, elle évalue la durée sur laquelle s'effectue leur relargage. La toxicité et la génotoxicité mesurées après 30 semaines de percolation démontrent l'existence d'une réserve polluante toxique qui est aussi révélée par les lixiviations statiques montrant une différence de toxicité entre les extraits aqueux et au méthanol. Enfin la toxicité et la génotoxicité des échantillons sont diminuées ou amplifiées par la dégradation, en fonction des conditions imposées. En conclusion, la caractérisation du danger toxique et génotoxique à court et à long termes devrait reposer sur l'utilisation d'une gamme de lixiviations statiques à l'eau et à d'autres solvants comme le méthanol, couplée à une batterie de tests biologiques complémentaires. Elle pourrait ensuite être complétée par des essais de percolation et/ou d'incubation, afin d'acquérir des informations sur l'évolution de la toxicité.
18
Lebaillif, David. "Fissuration en fatigue des structures mécano-soudées soumises à un environnement mécanique complexe". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00695047.
Abstract (sommario):
Dans ce travail, une démarche d'analyse en fatigue des structures mécano-soudées industrielles soumises à des environnements mécaniques complexes est proposée. Basée sur une approche multi-échelle et sur le principe de superposition, elle utilise la méthode des éléments finis pour déterminer une carte du dommage de la structure avant de se focaliser sur l'amorçage de fissures. La propagation est traitée en couplant l'approche locale du dommage - le multi amorçage -, avec la prise en compte de la souplesse de la stucture fissurée au moyen d'éléments ressorts et grâce au developpement de Boites à Fissures, utilisées pour le calcul des facteurs d'intensité de contrainte, l'analyse de la bifurcation et de l'ouverture des fissures pour les chargements variables. Tous ces développements ont permis de créer une démarche et un outil permettant de traiter, sans remaillage, de l'amorçage d'une fissure jusqu'à la ruine, et qui ont été mis en oeuvre sur une structure industrielle
19
Friederich, Blandine. "Développement de nouveaux systèmes retardateurs de flammes à base de nanocomposites plus respectueux de l'environnement". Electronic Thesis or Diss., Metz, 2011. http://www.theses.fr/2011METZ012S.
Abstract (sommario):
Suite aux restrictions réalisées par les Nations Unies et la Communauté Européenne concernant certains retardateurs de flammes halogénés, la demande actuelle du marché tend à se diriger vers des composés non halogénés, tels que les retardateurs de flammes phosphorés. Il est cependant nécessaire d’utiliser des taux de charges élevés pour obtenir des propriétés de résistance au feu intéressantes, ce qui entraîne une chute des propriétés mécaniques. Cela nous a amené à combiner une partie des composés phosphorés par des oxydes métalliques nanométriques, connus pour leur capacité à améliorer la stabilité du poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA).Nous avons, dans un premier temps, étudié l’effet des nanoparticules (dioxyde de titane, alumine et boehmite) sur la diffusivité thermique du PMMA, permettant de mettre en évidence un mode d’action de ces additifs lors de la dégradation thermique du PMMA. Une partie de ces charges ont été, dans un deuxième temps, substituées par deux retardateurs de flammes phosphorés et azotés : le polyphosphate d’ammonium (APP) et le polyphosphate de mélamine (MPP). Dans les systèmes ternaires obtenus (APP/MPP/oxyde métallique), les propriétés de résistance au feu et de stabilité thermique ont été étudiées, ainsi que les mécanismes mis en jeu lors de la combustion. Les phases condensée et gazeuse ont été analysées à cet effetFollowing the restrictions made by the United Nations and the European Community on certain halogenated flame-retardants, the current market demand tends to move towards non-halogenated compounds such as phosphorous flame-retardants. However, it is necessary to use high amounts of material for reaching interesting fire resistance properties, resulting in a drop of mechanical properties. This led us to combine a part of the phosphorous compounds with nanoscale metal oxides, known for their ability to improve the stability of poly (methyl methacrylate) (PMMA).We have first studied the effect of nanoparticles (titanium dioxide, alumina and boehmite) on the thermal diffusivity of PMMA, in order to highlight a mode of action of these additives during the thermal degradation of PMMA. A part of these metal oxides have then been substituted by two flame-retardants based on phosphorus and nitrogen: ammonium polyphosphate (APP) and melamine polyphosphate (MPP). In the obtained ternary systems (APP/MPP/metal oxide), the properties of fire resistance and thermal stability were studied and also the mechanisms involved in the degradation. Gaseous and condensed phases have been analyzed for this purpose
20
Schiopu, Nicoleta. "Caractérisation des émissions dans l'eau des produits de construction pendant leur vie en oeuvre". Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0076/these.pdf.
Abstract (sommario):
Les différentes actions réglementaires ou volontaires incitent de plus en plus les fabricants de produits de construction à une politique d’évaluation environnementale. Une approche « horizontale » d’évaluation (applicable à une ou plusieurs familles de produits utilisés dans un même type d’usage) est souhaitable. Cette étude se propose de contribuer au développement d’une telle approche pour évaluer les émissions dans l’eau des produits pendant leur vie en œuvre. Les dalles en béton, les dalles en bois et les gouttières en zinc ont été désélectionnées pour l’étude. Les essais ont été conduits à deux échelles d’expérimentation : laboratoire et pilote (exposition à l’eau météorique pendant un an, avec suivi météorologique). Un modèle d’émission (chimie - transport) a été développé pour le cas des dalles en béton. Le logiciel PHREEQC a été adapté et utilisé. Les résultats montrent que pour évaluer les émissions dans l’eau des produits, dans une optique d’approche « horizontale », les étapes suivantes sont nécessaires : - la caractérisation physico-chimique du produit, qui est plus au moins complexe en fonction du produit et des connaissances déjà disponibles ; - la caractérisation du comportement à la lixiviation en conditions statiques et dynamiques. L’essai à renouvellement en continu (CMLT) apparaît mieux adapté pour l’étude de la dynamique de relargage ; - la modélisation du comportement des produits dans un certain scénario d’exposition, qui doit tenir compte des spécificités du produit et des conditions d’exposition. Les résultats obtenus en laboratoire ne sont pas directement extrapolables aux conditions naturelles d’exposition mais sont essentielles pour la modélisationThe various French and European regulatory or voluntary actions push more and more the construction products manufacturers to an environmental assessment policy. A « horizontal » approach (i. E. , applicable to one or several families of products used in a certain scenario) is considered the best route for the assessment. Moreover, it is required by the Mandate M/366 addressed to CEN. The aim of this research is to contribute to the development of this kind of approach, in order to assess the substances emission from construction products into water, during their service life. Three products were tested: concrete slabs, wood duckboards and zinc gutters. The experiments were carried out at two scales: laboratory scale (controlled conditions) and pilot scale (outdoor / not-controlled conditions, with meteorological monitoring). At pilot scale the products were exposed to meteoric water, during one year. A release model (chemical and transport modelling) was developed for the case of the concrete slabs. PHREEQC software was adapted and used. The main results show that in order to assess the substances emission from construction products into water, in a « horizontal » approach framework, the following steps are required and must take into account the product and the exposure conditions specificities: - physicochemical characterisation of the product, which could be more or less complex, depending on the product and on the knowledge already available ; - characterisation of leaching behaviour, under static (equilibrium) and dynamic conditions, which must take into account especially the use and the evolution of the product during its service life. The Continuous Monolithic Leaching Test (CMLT) seems more suitable for release dynamic assessment ; - modelling of the products behaviour in a specific exposure scenario. The laboratory data cannot be directly transferred to service conditions but they are essential for the modelling of environmental behaviour
21
Coque, Yves. "Proposition d'outils d'optimisation de procédé d'oxydation avancée (POA) par UV/H2O2". Pau, 2002. http://www.theses.fr/2002PAUU3012.
Abstract (sommario):
Les procédés d'oxydation avancée (POA) peuvent permettre de traiter la charge organique sans transfert de pollution. Parmi les divers POA, le couplage UV/H2O2 a été étudié. La source d'irradiation utilisée est une lampe basse pression à vapeur de mercure générant deux raies principales (254 et 185 nm). La première partie de cette étude est consacrée à l'estimation de l'apport de la raie à 185 nm. La mesure du produit "flux photonique-rendement quantique à 185 nm" du peroxyde d'hydrogène a mis en évidence un gain de plus de 20% sur la cinétique de photolyse de ce composé. Ce procédé a été appliqué pour le traitement d'effluents industriels (agroalimentaire, textile). Pour l'abattement de la charge organique, un rapport optimal de 0,22 mol. L-1 de H2O2 pour 1000 mg C. L-1 et un pH voisin de 5 ont été déterminés. De plus, l'apport de la raie à 185 nm a permis un gain de 28% sur la cinétique de dégradation de l'effluent agroalimentaire, par rapport à une lampe monochromatique (254 nm). Dans ces conditions, une méthode de modélisation a été proposée pour le suivi de dégradation de l'effluent agroalimentaire et comparée aux essais réalisés sur pilote semi-industriel. L'importance de la géométrie du réacteur a été mise en évidence, montrant la nécessité de tester différentes dispositions des sources d'irradiation. La technique UV/H2O2 a aussi été utilisée pour la décoloration d'effluents. Pour les échantillons testés, la décoloration est rapide. Une méthode de suivi de la décoloration, a été mise au point à partir de solutions de molécules modèles et validée sur effluents réels.
22
Wignacourt, Alex. "Caractérisation, mesure et évaluation des indicateurs techniques, économiques et financiers des éco-matériaux : application au secteur du bâtiment". Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Lille, 2009. http://www.theses.fr/2009ECLI0020.
Abstract (sommario):
Les éco-matériaux présentent un certain nombre de caractéristiques intéressantes comparativement à des solutions techniques ou architecturales classiques. Les critères de différenciation utilisés étaient jusqu’alors souvent liés à la préservation de l’environnement et de la santé. L’objectif de cette thèse est d’étudier les caractéristiques techniques, économiques et financières présentées par ces matériaux plus respectueux de l’environnement en regroupant des informations de référence sélectionnées au sein d’un référentiel proposé. La première partie de ce travail situe la thématique des éco-matériaux dans le contexte de la conception de bâtiments à qualité environnementale. Une deuxième partie précise la place des éco-matériaux au sein des systèmes de management de la qualité environnementale du bâti (SMQEB) internationaux et Européens. Le cahier des charges d’une méthode d’aide au choix d’éco-matériaux y est exposé. La troisième partie concerne la conception d’un outil d’aide à la prescription technique, économique et financière d’éco-matériaux. La dernière partie recentre sur un territoire d’étude la méthodologie élaborée et testée : la région Nord Pas de Calais. Un système constructif élaboré, un rampant de toiture, est utilisé comme base pour la comparaison d’un assemblage de solutions éco-construites et conventionnelles. Les critères techniques, économiques, financiers, environnementaux et de santé utilisés sont in fine traduits en ratio coûts / bénéficesEco-materials, have revealed a number of interesting characteristics compared with more traditional technical or architectural solutions. The criteria so far used to differentiate them were often related to the preservation of the environment or health. The main research objective has been to study the technical, economic and financial advantages of such more environmentally friendly materials by collecting selected referential information- assessment indicators and criteria- inside a proposed system of reference. The first part of my work has been devoted to identifying eco-materials in the broader context of the conception of high environmental quality buildings. The position of eco-materials in international and European Environmental Quality Management Systems for Buildings- SMQEB- has then been reviewed in a second part. The third part of this work has consisted in designing a technical, economic and financial prescription decision tool for eco –materials. In the final part, the main concern has been to implement this designed and tested methodology within the Nord Pas De Calais region. An elaborate construction system - a flat roof - has been selected to compare a set of eco-built solutions with more conventional ones. The technical, economic, financial, environmental and health criteria have in-fine been used in easily understood language: the cost/profit ratio
23
Kebe, Seydina Ibrahima. "Synthèse de matériaux monolithiques pour la séparation et la catalyse en phase liquide : problématiques environnementales et du développement durable". Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1127/document.
Abstract (sommario):
Les matériaux polymères ont connu un engouement considérable avec l’avènement de l’ère du pétrole et connaissent aujourd’hui encore un succès considérable notamment au travers de la valorisation de ressources naturelles mais également d’applications spécifiques à haute valeur ajoutée, liées à des domaines aussi divers que la chimie analytique, l’exploration spatiale, la médecine où l’enjeu premier est souvent la conception d’objet miniaturisés. Dans ce travail de thèse nous avons développé des matériaux polymères à taille micrométrique, immobilisés soit dans des microcanaux (diamètre interne = 75 µm) ou à la surface de substrats de verre (épaisseur de quelques centaines de µm). Une morphologie de type monolithique a été choisie afin de conférer auxdits matériaux des propriétés de perméabilité, résistance mécanique et thermique compatibles avec des applications dans le domaine de la chimie en flux. Afin de contrôler les propriétés d’interaction aux interfaces des matériaux, un monolithe générique, présentant des unités ester de N-hydroxysuccinimide en surface, a été préparé et fonctionnalisé à façon. Ainsi ont été immobilisés des segments moléculaires jouant le rôle de sélecteurs – pour des applications en électrochromatographie – ou de ligands de nanoparticules métalliques – pour applications en catalyse supportée – via des méthodes classiques (substituion nucléophile) ou originales (photo-addition radicalaire thiol-ène) de greffage.Les matériaux ont été caractérisés par une combinaison de méthodes spectroscopiques, microscopiques, de diffraction, de thermogravimétrie permettant de corréler les propriétés électrochromatographiques ou catalytiques avec la structure interfaciale des matériaux monolithiques. A titre d’exemples d’application, nous pouvons citer la séparation électrochromatographiques de molécules toxiques tels les polluants organiques (aniline, phénols, hydrocarbures aromatiques polycycliques, polychlorobiphényles) et les conservateurs pour les crèmes cosmétiques (parabènes), de biomarqueurs (hydrocarbures aromatiques polycycliques, bases pyrimidiques). Ces analyses ont été réalisées avec des solutions modèles de laboratoire mais aussi des matrices réelles (crèmes cosmétiques, analogues d’échantillons extraterrestres). Aussi les réactions catalytiques de réduction de nitroarènes, d’oxydation d’alcool aromatique, de couplage carbone-carbone et la détection par spectroscopie Raman exaltée de surface de pesticides (trifuraline) et d’intermédiaires de synthèse (para-nitrophénol) ont été réaliséesPolymeric materials have gained immense popularity with the golden age of petroleum and they still today meet with great success through Green polymer chemistry approaches and numerous high added value dedicated application in scientific domains such as analytical chemistry, medicine, space investigations, where one of the key for success is the design of miniaturized objects. In this contribution, micro-sized monolithic materials have been designed though either in microchannel immobilization (I.D. = 75 µm) or surface attachment on glass substrates (hundredths of microns in thickness). Polymers exhibiting monolithic morphology were considered to benefit of high permeability, mechanical and thermal resistances which are mandatory to flow chemistry applications. With the aim to control the interfacial interaction ability, a generic monolith having N-hydroxysuccinimide ester groups was used and on purpose functionalized. Molecular segments acting as selector – for electrochromatographic applications – of metal nanoparticles ligands – for supported catalysis applications – have been immobilized on the monolith surface via classical (nucleophilic substitution) or original (photo-induced thiol-ene click) grafting reactions.The so-designed materials were characterized through spectroscopic, microscopic, diffraction, thermogravimetric methods providing insight into correlation between the observed separation and catalytic abilities and the interfacial structure of the monolith. As representative examples of application, one may cite the electrochromatographic separation of toxic molecules such as organic pollutants (phenols, anilines, polycyclic aromatic hydrocarbons, polychlorobiphenyls), preservatives in cosmetics (parabens) and biomarkers (polycyclic aromatic hydrocarbons, pyrimidic bases). The analyses were conducted on model solutions and complex matrices (cosmetics, extraterrestrial analog samples). Flow catalytic reaction meant for the reduction of nitroarenes, the oxidation of aromatic alcohol, the carbon-carbon coupling and the sensitive detection of pesticides and synthesis intermediates (para-nitrophenol) have been achieved
24
Goueffon, Yann. "Étude et simulation des mécanismes de dégradation de revêtements anodiques noirs sur alliage d'aluminium pour applications en environnement spatial". Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/643/.
Abstract (sommario):
Les échanges thermiques entre un satellite et l'environnement spatial sont uniquement radiatifs. Une régulation thermique passive peut être assurée par l'utilisation de revêtements anodiques inorganiques noirs, élaborés sur substrats d'aluminium, en raison de leurs propriétés thermo-optiques (as>0,93; en>0,90). Toutefois, plusieurs anomalies d'écaillage ont été observées sur de tels revêtements après des cyclages thermiques simulant l'environnement spatial. L'objectif de cette thèse est de comprendre les causes de ces anomalies, sources potentielles de contamination critique pour le satellite. Le procédé d'élaboration de ces films anodiques est composé de quatre étapes : des prétraitements, une anodisation sulfurique, une coloration inorganique et un colmatage. L'influence de chacune de ces étapes sur la morphologie et la composition des films a été étudiée. Il a notamment été montré qu'une faible augmentation de la température d'anodisation conduit à l'augmentation significative et critique de la porosité du film. Les propriétés thermomécaniques des films (module d'Young, contraintes résiduelles, à rupture ou coefficient de dilatation thermique) ont été déterminées expérimentalement. Il a été démontré en particulier que les étapes de coloration et de colmatage peuvent conduire au faïençage du film pour les porosités les plus élevées. L'évaluation de l'adhérence des films (pelage, rayure, flexion quatre points) associée à un modèle numérique ont permis d'étudier les mécanismes de dégradation lors de cycles thermiques. Il a été démontré notamment que les dilatations différentielles et la déshydratation du film peuvent favoriser la propagation de fissures et ainsi conduire à l'écaillageThermal exchanges between space vehicles and their environment are only radiative. A passive thermal regulation is possible using black inorganic coatings, prepared on aluminium alloys substrates, due to their thermo-optical properties (as>0,93; en>0,90). However, several cases of film flaking have been observed after thermal cycling performed to simulate the space environment. The goal of this work is the understanding of the anomaly causes, which could be a critical contamination source for the satellite. The process of black anodizing is composed of four main steps: pretreatments, sulphuric anodizing, inorganic colouring, and sealing. The influence of each step on the film's microstructure and composition has been studied. In particular, it has been shown that an increase of the anodizing temperature results in a drastic increase of the film porosity. Thermo-mechanical properties of these films (such as the Young modulus, residual stress, limit tensile stress or the coefficient of thermal expansion) have been experimentally determined. It has been proved that the colouring and sealing steps can lead to the crazing of highly porous anodic films. Adhesion evaluation (peel, scratch and four point bending tests) and a finite element model were used to identify the mechanisms of degradation during thermal cycling. Differential thermal expansions and dehydration of the film favour crack propagation inside the film and can lead to flaking
25
Graniel, tamayo Octavio. "Atomic layer deposition for biosensing applications". Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS071.
Abstract (sommario):
Le dépôt de couche atomique (ALD) est devenu une technique essentielle de dépôt en phase vapeur de couches minces pour de nombreuses applications. La demande croissante de composants électroniques et de matériaux nanostructurés a fait de gls{ald} l'un des processus de fabrication clés du marché des nanotechnologies.Dans ce travail, nous présentons de nouveaux matériaux nanostructurés pouvant être utilisés comme transducteurs dans des dispositifs à biocapteurs. Ces matériaux ont été préparés en combinant gls{ald} avec des techniques "top-down" et "bottom-up" telles que la lithographie par nanosphère (gls{nsl}), le dépôt physique en phase vapeur (gls{pvd}), la gravure chimie assistée par des métaux (gls{mace}) et électrodéposition.En tant que premier candidat prometteur, des nanofils de silicium (gls{sinws}) recouverts de ZnO par gls{ald} ont été fabriqués. Ces structures 3D sont très attractives pour les applications de biocapteurs optiques en raison de leur activité intense de photoluminescence (gls{pl}) à température ambiante. Dans une première approche, ces nanostructures coe ur/coquille ont été entièrement caractérisées et testées en tant que capteurs possibles pour la détection du peroxyde d’hydrogène, qui est un produit de réaction courant de plusieurs oxydoréductases.De plus, des nanostructures creuses en ZnO semblables à des oursins recouvertes de Au ont été préparées avec une taille contrôlée en combinant NSL, gls{ald}, électrodéposition et évaporation par faisceau d'électrons (gls{ebeam}). L’influence de l’épaisseur du film Au sur les capacités de diffusion Raman (gls{sers}) améliorées en surface des substrats a été étudiée. Les structures optimisées ont été utilisées pour détecter des molécules de thiophénol avec une limite de détection (gls{lod}) de SI{e-8}{Molar}. De plus, l'adénine peut être détectée avec une concentration aussi basse que SI{e-6}{Molar}. L'excellente uniformité et la répétabilité lot par lot des substrats en font d'excellents candidats pour une détection et une biocapture SERS fiables.En outre, un groupe diversifié de nouveaux matériaux présentant des caractéristiques attrayantes qui peuvent être facilement appliqués à la détection, à la catalyse et à la plasmonique est présenté. Des nanoparticules bimétalliques de Pd/Au supportées sur gls{sinws} avec gls{ald} et un remplacement galvanique ont été fabriquées. De plus, des structures ZnO creuses de type urchin avec ZIF-8 par électrodéposition ont été fabriquées pour de possibles applications SERSAtomic layer deposition (gls{ald}) has emerged as an essential vapor deposition technique of thin films for countless applications. The rising demand for electronic components and nanostructured materials has established gls{ald} as one of the key fabrication processes in the nanotechnology market.In this work, novel nanostructured materials that can be used as transducers in biosensor devices are presented. These materials have been prepared by a combination of gls{ald} with top-down and bottom-up techniques such as nanosphere lithography (gls{nsl}), physical vapor deposition (gls{pvd}), metal-assisted chemical etching (gls{mace}), and electrodeposition.As a first promising candidate, silicon nanowires (gls{sinws}) covered with ZnO by gls{ald} were fabricated. These 3D structures are quite attractive for optical biosensing applications thanks to their intense photoluminescence (gls{pl}) activity at room temperature. As a first approach, these core/shell nanostructures were fully characterized and tested as possible sensors for the detection of hydrogen peroxide, which is a common reaction product of several oxidoreductases.In addition, Au-covered hollow urchin-like ZnO nanostructures were prepared with controlled size by combining NSL, gls{ald}, electrodeposition, and electron beam (gls{ebeam}) evaporation. The influence of the Au film thickness on the surface-enhanced Raman scattering (gls{sers}) capabilities of the substrates was investigated. The optimized structures were used to detect thiophenol molecules with a limit of detection (gls{lod}) of SI{e-8}{Molar}. Additionally, adenine can be detected with a concentration as low as SI{e-6}{Molar}. The excellent uniformity and batch-to-batch repeatability of the substrates makes them excellent candidates for reliable SERS sensing and biosensing.Moreover, a miscellaneous group of novel materials with enticing features that can be readily applied in sensing, catalysis, and plasmonics is presented. Bimetallic Pd/Au nanoparticles supported on gls{sinws} with gls{ald} and galvanic replacement were fabricated. Furthermore, hollow urchin-like ZnO structures with ZIF-8 via electrodeposition were fabricated for possible SERS applications
26
Al-Mohamadawi, Ali Abdullah Hassan. "Contribution à l'étude de l'impact de l'environnement vis-à-vis d'éco-matériaux lignocellulosiques". Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2016. http://www.theses.fr/2016AMIE0040.
Abstract (sommario):
De par leurs faible coût, légèreté et propriétés thermiques, les co-produits lignocellulosiques ont reçu une attention particulière pour la fabrication de bétons légers. Cependant ces co-produits ne sont pas totalement compatibles avec une matrice cimentaire, d'où un retard de prise, des variations dimensionnelles élevées et des résistances mécaniques faibles des matériaux résultants. Pour pallier ces inconvénients, un procédé d'enrobage d'anas de lin avec différentes substances a été adopté. Les composites élaborés présentent des améliorations significatives de leurs comportement hydrique et résistances mécaniques avec une augmentation modérée de masse volumique apparente et de conductivité thermique. Les phénomènes de transfert d'humidité dans les composites obtenus peuvent influencer de manière significative leur durabilité et performance. En effet la plupart des matériaux utilisés dans le bâtiment sont poreux, contenant de l'eau sous forme vapeur ou liquide. La perméabilité à la vapeur d'eau, les isothermes de sorption et la capacité tampon à la vapeur d’eau ont donc été déterminées. Les résultats obtenus montrent la bonne performance hygrique des éco-composites élaborés. Trois tests de lixiviation ont été proposés pour identifier la spéciation chimique des matériaux et évaluer leurs relargages. Les conditions expérimentales ont été choisies pour simuler différents états des composites dans des environnements externes en service ou fin de vie. Le comportement à la lixiviation des composites élaborés diffère peu selon le traitement subi par les anas et la libération de substances toxiques n'a pas été mise en évidenceDue to their low cost, lightness and thermal properties, lignocellulosic byproducts received a particular attention, in the recent years, for manufacturing lightweight concretes. However, these byproducts are not fully compatible with the cement matrix, leading to setting delay, significant dimensional variations, and low mechanical strengths of the composites elaborated. To avoid such drawbacks, a coating process of flax shives using different substances has been adopted in this study. It leads to a reduction in treated shive water absorption compared to raw shives. The composites obtained exhibit significant improvements in hydrous behavior and mechanical strengths with moderate increase in the apparent bulk density and thermal conductivity. The phenomena of moisture transfer in the produced composites can significantly influence the durability and performance of them. In fact most of the materials used in the building area are porous, containing water as vapor or liquid. Therefore the water vapour permeability, sorption isotherms and moisture buffering capacity have been determined. The results obtained show the good hygric performance of the eco-composites elaborated. Three leaching tests have been proposed in this study to identify the chemical speciation of the materials and to evaluate their releasing into the environment. The experimental conditions of the leaching tests have been chosen to simulate different states of our composites in external environments in service or end of life. The leaching behaviour of the cement-based products elaborated differs little according to flax shive treatment and the leaching of toxic substances has not been identified
27
Tlijani, Mohamed. "Contribution à la caractérisation thermophysique de matériaux bio-isolants : valorisation des déchets de bois de palmier". Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1157.
Abstract (sommario):
Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnelThe growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality
28
Clair, Guillaume. "Etudes théorique et expérimentale des plasmas produits par laser en vue de leur application à l'analyse chimique des matériaux en environnement complexe". Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00925927.
Abstract (sommario):
Ce travail présente une étude originale de l'interaction laser-matière en régime nanoseconde à l'aide d'une double approche expériences-modélisation numérique. L'approche expérimentale vise à caractériser les plasmas produits par laser et l'empreinte laissée par le faisceau laser sur la cible. L'approche numérique s'appuie sur un modèle 1D qui permet de décrire le chauffage de la cible par le laser, l'ablation de matière et la formation d'un plasma dans cette matière ablatée due à l'interaction avec le laser. Des comparaisons des résultats obtenus par les deux approches permettent d'évaluer le degré de précision des résultats issus du modèle. Ces comparaisons se limitent aux 100 premières nanosecondes d'expansion du plasma. Nous montrons ainsi que le modèle décrit assez bien l'écrantage du faisceau laser par le plasma, l'expansion du plasma et la propagation de l'onde de choc dans le gaz ambiant. De plus, les valeurs des seuils d'ablation et de formation du plasma sont calculées avec une bonne précision. En revanche, des écarts sont constatés pour la modélisation des processus d'interaction entre le laser et la cible. Le degré de précision du modèle est au final suffisamment bon pour nous permettre d'étudier précisément l'effet du gaz ambiant sur les propriétés et la dynamique du plasma.
29
Clair, Guillaume. "Etudes théorique et expérimentale de plasmas produits par laser en vue de leur application a l'analyse chimique des matériaux en environnement complexe". Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22019/document.
Abstract (sommario):
Ce travail présente une étude originale de l'interaction laser-matière en régime nanoseconde à l'aide d'une double approche expériences-modélisation numérique. L'approche expérimentale vise à caractériser les plasmas produits par laser et l'empreinte laissée par le faisceau laser sur la cible. L'approche numérique s'appuie sur un modèle 1D qui permet de décrire le chauffage de la cible par le laser, l'ablation de matière et la formation d'un plasma dans cette matière ablatée dûe à l'interaction avec le laser. Des comparaisons des résultats obtenus par les deux approches permettent d'évaluer le degré de précision des résultats issus du modèle. Ces comparaisons se limitent aux 100 premières nanosecondes d'expansion du plasma. Nous montrons ainsi que le modèle décrit assez bien l'écrantage du faisceau laser par le plasma, l'expansion du plasma et la propagation de l'onde de choc dans le gaz ambiant. De plus, les valeurs des seuils d'ablation et de formation du plasma sont calculées avec une bonne précision. En revanche, des écarts sont constatés pour la modélisation des processus d'interaction entre le laser et la cible. Le degré de précision du modèle est au final suffisamment bon pour nous permettre d'étudier précisément l'effet du gaz ambiant sur les propriétés et la dynamique du plasmaThis work provides an original study about laser-matter interaction in the nanosecond regime, based on a coupling between the experiments and the modelling. The experimental study provides a description of the dynamics of the laser produced plasmas. The modelling, based on a 1D numerical scheme, is aimed to describe the heating of the target by the laser pulse, the process of matter ablation and the formation of a plasma in this ablated material due to the interaction with the laser. The comparisons between both experimental and numerical results give the order of accuracy of the results obtained by modelling. These comparisons are limited to the first hundred nanoseconds of plasma expansion. We show that the plasma shielding, the plasma expansion and the propagation of the shockwave are well modelled. Furthermore, the values of both ablation and plasma formation threshold are accurately computed. However, many differences are observed in the results concerning the laser-target interaction process. Finally, the degree of accuracy of the model is sufficiently high to study precisely the background gas effet on both plasma dynamics and properties
30
Youssef, Alice. "Prise en compte des apports mécaniques du béton de chanvre pour le calcul de structure bois/béton de chanvre et métal/béton de chanvre". Electronic Thesis or Diss., Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS431.
Abstract (sommario):
Le béton de chanvre est aujourd'hui le matériau de construction agro-ressource le plus développé en Europe. Il se compose de chanvre et de liant minéral (chaux) mélangé à l'eau. Généralement, il est utilisé pour ses propriétés d'isolation thermique dans le bâtiment. La plupart des blocs de béton de chanvre qui ont été étudiés, présentent un comportement fragile et une très faible résistance mécanique. Les formulations sont généralement riches en liant et légèrement compactées. Jusqu'à présent, le béton de chanvre n'est pas considéré comme un matériau porteur. Il est principalement utilisé comme remplissage isolant, combiné avec des composants de structure en bois, béton ou maçonnerie. Une étude a testé d'autres formulations, avec des teneurs plus élevées en granulats grâce à un procédé de compactage, afin d'améliorer à la fois la rigidité et la résistance des mélanges durcis. Dans ces formulations, l’ajout des granulats de chanvre, plus légers et plus poreux que la chaux, abaisse de manière significative la conductivité thermique. Le présent travail est une étude expérimentale du comportement à la compression et au cisaillement du béton de chanvre, afin d’utiliser ce matériau bio-sourcé dans le contreventement des bâtiments à ossature bois, tout en maintenant de bonnes qualités d'isolation thermique dans le bâtiment. Deux formulations compactées, M1 et M4 ont été expérimentées, ainsi que des éprouvettes obtenues à partir de blocs de commerce Chanvribloc®. Deux séries d’essais ont été réalisées. La première est portée sur la compression uni-axiale dans chaque direction pour caractériser l'anisotropie mécanique du matériau. Cette anisotropie a été engendrée par le procédé de compactage. La deuxième série d’essais permet de caractériser le comportement de cisaillement des formulations étudiées. Dans cette étude, un dispositif spécial d’essai de cisaillement a été développé. Il permet de caractériser au cisaillement des éprouvettes sous différentes contraintes normales appliquées. Les champs de déformations des éprouvettes cisaillées ont été suivis par stéréo- corrélation d’images durant les essais. Les résultats expérimentaux de compression ont montré que ce matériau est anisotrope, même lorsqu'il est industriellement mis en place par vibrations. Le matériau a plus spécifiquement un comportement isotrope transverse. Le comportement dans le sens longitudinal est caractérisé par une ductilité très élevée, tandis que le comportement transversal est très fragile, avec un comportement très variable et instable. Les résultats expérimentaux en cisaillement montrent une ductilité élevée de ce matériau. Ce comportement est intéressant pour le contreventement et le comportement sous action sismique des bâtiments avec des murs constitués de béton de chanvre. Des modélisations et applications numériques à l’échelle structurelle d’un bâtiment à plusieurs étages ont été réalisées, pour illustrer l’utilisation des blocs de béton de chanvre en contreventement de bâtiments à ossature bois. Les formulations les plus compactées présentent un meilleur comportement sous actions sismiques modérées et moyennes, par rapport aux formulations les moins compactées à la mise en œuvre, tandis que les murs en Chanvribloc à l’état actuel, ne permettent pas de contreventer les bâtiments en zones sismiques modérés ou moyennesLime and hemp concrete (LHC) is nowadays the most developed bio-based aggregate building material in Europe. It consists of hemp shiv and mineral binder mixing with water. Generally, bio-based materials like LHC are used for their thermal insulation properties in building. Most blocks of Lime Hemp Concrete which have been studied, show a brittle behavior and a very low mechanical strength. The formulations are generally rich in binder and slightly compacted. Up to now, this material is then not considered as a load bearing material and is mainly used as filler insulation, combined with structure components made of wood, concrete or masonry. A study has tested other formulations, with higher contents of aggregates thanks to a compaction process, in order to improve both the rigidity and the strength of the hardened mixtures. In these formulations, shiv which has higher amount is definitely lighter and more porous than lime, which prevents a significant increase in thermal conductivity. The present work of my PhD is an experimental study of the compressive and shearing behavior of hemp concrete, in order to study the load-bearing capacity and bracing of this bio based material, while maintaining good qualities of thermal insulation in building. Two compacted formulations were tested M1 & M4, as well as samples obtained from trade-blocks Chanvribloc®. Two series of tests were performed. The first one is a uniaxial compression test in each direction for characterizing the mechanical anisotropy of the material. This anisotropy is induced by the compacting process. The second one permits to characterize the shearing behavior of the different mix-designs. In this study, an original shear device was developed, specifically designed for this kind of material, which allows shearing under controlled normal stress. An image processing performed was carried out, using a camera and ARAMIS image processing software during shear tests, to evaluate the fields of deformations and to study the behavior of the specimen during the shear test. The compressive experiments results have shown that this material is anisotropic, even when it is industrially molded by vibrations. The material has a transverse isotropic behavior. The behavior in the longitudinal direction is characterized by very high ductility, while the transverse behavior is very brittle, with a highly variable and unsteady behavior. The experimental results in shear show a high ductility of this material. These results are very promising, an interesting behavior of LHC walls in term of potential bracing. Numerical modeling and applications have been carried out to illustrate the use of hemp concrete blocks for bracing buildings. The formulation M4 exhibits a better behavior under moderate and average seismic actions, compared to the formulation M1, while the Chanvribloc walls in the present state do not allowthe buildings to be braced in moderate or medium seismic zones
31
Bouchenafa, Othmane. "Mécanosynthèse et matériaux de construction : optimisation et application pour la clinkérisation et la géopolymérisation". Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC1003.
Abstract (sommario):
Les matériaux de construction constituent un besoin indispensable pour les êtres humains. Le béton est, après l’eau, le matériau le plus utilisé dans le monde et la production de ciment est en perpétuelle augmentation du fait de l’accroissement de la population mondiale. En 2010 la production annuelle de ciment a atteint les 3,3 milliards de tonnes. Une progression de +6,9% a été constatée en 2015 pour une production qui a atteint 4,6 milliards de tonnes.Des études menées sur l’impact environnemental du procédé de fabrication du clinker ont révélé que pour une production d’une tonne de clinker, une quantité de l’ordre de 0,7 à 0,8 tonne de CO2 est rejetée dans l’atmosphère, soit une émission annuelle de 2,8 milliards de tonnes de CO2. Ces rejets de gaz à effet de serre sont responsables de 5% des émissions mondiales. Afin de réduire cet impact, des solutions ont déjà été proposées telles que l’utilisation de combustibles alternatifs pour la fabrication du clinker, la substitution partielle du ciment par des coproduits industriels ou le captage et stockage du carbone.Cette thèse s’inscrit dans une volonté de réduire l’impact carbone dans la fabrication des matériaux de construction et cela par l’introduction du procédé de mécanosynthèse dans le processus de production du clinker et du ciment ainsi que des géopolymères.Le travail de thèse a été divisé en 3 grandes parties :La première concerne l’optimisation du procédé de mécanosynthèse par l’ajout d’agents de contrôle (process control agents) « PCA ». L’utilisation de ces agents pour le broyage de cendres volantes et de laitiers de hauts fourneaux a permis de réduire la durée du broyage à 15 minutes, alors que sans PCA un broyage de 1h est nécessaire, voire 3h pour un broyage optimal. Les pâtes cimentaires pour lesquelles nous avons substitué jusqu’à 50% de clinker par des coproduits industriels activés par mécanosynthèse avec des PCA (nous avons utilisé de l’alcool et l’eau) ont montré des performances mécaniques supérieures à celles préparées avec 100% de ciment Portland.Les pâtes cimentaires préparées avec une substitution de 50% de laitier broyé 15 min + 4% d’alcool ont montré une amélioration des performances mécaniques (compression) de + 10%, + 15% et + 40% par rapport à une pâte de ciment référence respectivement pour 7, 28 et 90 jours.La deuxième partie vise à proposer un procédé de clinkérisation par mécanosynthèse indirecte. Dans cette partie nous avons utilisé dans un premier temps du calcaire et de l’argile (produits classiques pour la fabrication du clinker) pour la production d’un clinker équivalent. Pour atteindre notre objectif nous avons utilisé la mécanosynthèse indirecte qui consiste à coupler une activation mécanique de courte durée et un traitement thermique ne dépassant pas les 900°C. Cette technique nous a permis de produire les composés indispensables au clinker, l’alite C3S (Ca3SiO5), la belite β-C2S (Ca2SiO4) et les aluminates C3A.La dernière partie avait pour but d’utiliser le procédé de mécanosynthèse directe pour la production d’une poudre géopolymère prête à l’emploi seulement par addition d’eau. Ce procédé consiste à mélanger des aluminosilicates tels que des laitiers, des cendres volantes ou du métakaolin avec des activateurs chimiques par broyage pour l’obtention d’un produit géopolymère final.Des formulations de pâtes géopolymères ont été faites et des résultats encourageants en terme de résistance à la compression ont été obtenusConstruction materials are an essential need for humans. After Water, concrete is the most widely used material in the world and cement production is constantly increasing due to the increase in the world population. In 2010, the annual cement production reached 3.3 billion tonnes. An increase of +6.9% was recorded in 2015 for a production that reached 4.6 billion tonnesStudies conducted on the environmental impact of the clinker manufacturing process have revealed that for a production of one tonne of clinker, a quantity of 0.7 to 0.8 tonnes of CO2 is released into the atmosphere or an annual emission of 2.8 billion tonnes of CO2. These greenhouse gas emissions are responsible for 5% of global emissions. In order to reduce this impact, solutions already proposed such as the use of alternative fuels for clinker manufacture, the partial substitution of cement by industrial co-products or carbon capture and storage.This thesis is part of a desire to reduce the carbon impact in the manufacture of construction materials by introducing the mechanosynthesis process into the production process of clinker and cement as well as geopolymers.The thesis work has been divided into 3 main parts:The first part concerns the mechanosynthesis process optimization by adding process control agents (PCAs). The use of these agents for the grinding of fly ash and blast furnace slag has reduced the milling time to 15 minutes, whereas without PCA, 1 hour milling time is required, or even 3 hours for optimal milling. Cement pastes which we have substituted up to 50% clinker with industrial co-products activated by mechanosynthesis with PCAs (we have used alcohol and water) have shown higher mechanical performance than those prepared with 100% Portland cement.Cement pastes prepared with a substitution of 50% milled slag 15 min + 4% alcohol has shown an improvement in mechanical performance (compression) of + 10%, + 15% and + 40% compared to a reference cement paste for 7, 28 and 90 days respectively.The second part aims to propose a clinkerization process by indirect mechanosynthesis. We have used limestone and clay (traditional products for clinker manufacturing) to produce an equivalent clinker. To achieve our objective, we have used indirect mechanosynthesis, which consists of coupling a mechanical activation with short milling time and a heat treatment not exceeding 900°C. This technique has allowed us to produce the essential compounds of clinker, C3S alite (Ca3SiO5), β-C2S belite (Ca2SiO4) and C3A aluminates.The last part is focused on the direct mechanosynthesis process used for the production of a ready-to-use geopolymer powder only by adding water. This process consists of mixing aluminosilicates such as slag, fly ash or metakaolin with chemical activators by grinding to obtain a final geopolymer product.Geopolymer paste formulations have been made and encouraging results in terms of compressive strength have been obtained
32
Cazaux, David. "Mesure et contrôle in situ de la perméabilité des matériaux utilisés dans les dispositifs d'étanchéité pour la protection de l'environnement : état de l'art et développements". Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0066.
Abstract (sommario):
La mesure in situ de la perméabilité des sols et des matériaux utilisés dans les dispositifs d'étanchéité pour la protection du sol et des eaux souterraines est devenue une obligation règlementaire dans la législation française. Ces matériaux dont la perméabilité est généralement inferieure a 1. 10-6 m/s nécessitent l'utilisation de méthodes d'essais spécifiques. On distingue généralement deux grandes familles que sont les essais de surface au moyen d'infiltromètres a anneaux et les essais de forage, réserves a la caractérisation d'horizons en profondeur. Nous avons rédige un Etat de l'Art sur les principaux procèdes utilises en France et a l'étranger en tentant, au moyen d'essais comparatifs, de fixer leurs domaines d'application respectifs et leurs restrictions éventuelles. A partir d'appareillages nouvellement conçus tenant compte des enseignements tires des problèmes rencontres par le passe, nous proposons une analyse précise des méthodologies d'essai a charge constante, principe qui a été retenu pour la normalisation des essais. L'étude expérimentale porte sur des matériaux argileux dont les caractéristiques physiques et les perméabilités sont différentes : sols lumineux, sols argileux, sols traites a la bentonite ainsi que les geosynthétiques bentonitiques. Notre travail réside essentiellement dans une approche originale de l'interprétation des données d'infiltration obtenues durant les premières heures d'essai. Nous confrontons les méthodes d'analyse en milieu non sature et en milieu sature et jugeons les résultats obtenus par rapport a la perméabilité réelle. Toujours dans un souci de rapidité d'essai, nous proposons des développements autour de la méthode du choc impulsionnel appliquée en forage pour la caractérisation des sols. Cette méthode, par son principe, peut conduire a l'estimation de perméabilité inférieure a 1. 10-9 m/s en quelques heures ce qui revêt un intérêt majeur pour le contrôle de perméabilité en cours de chantierField permeability measurement of soils and materials used in containment system for protection of soils et groundwater is now a obligation in French regulation. These materials have a permeability generally Jess than 1. 10-6 m/s and need specific test methods. We distinguish traditionally two families that are shallow methods with ting infiltrometers and borehole methods more common for characterization of deeper materials. We wrote a State of the Art about the main methods used in France and abroad trying, with the help of comparative tests, to determinate their respective field of application and eventual restrictions. We propose a precise analysis of constant head test methods which was chosen for French standardization with the new apparatus we conceived from passed experiences. Experimental studies are performed on clayey soils which have different physical properties and permeability: silt, clay, sand bentonite mixtures, and also geosynthetic clay liners. Our work deal with an original analysis of infiltration data during the first hours of infiltration. We compare different unsaturated and saturated approach with the traditional methods. To manage short term tests to qualify soil liners, we propose some developments on the pressure pulse technique applied to boreholes. This method can lead to estimation of perm abilities less than 1. 10-9 m/s in a few hours what provide a great interest for permeability control during construction of soil liners
33
Ratovoson, Domoina. "Propriétés thermomécaniques de la peau et de son environnement direct". Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716268.
Abstract (sommario):
Le but de cette étude est de proposer un modèle combiné au transfert de chaleur dans les veines et les tissus de la peau humaine. Ce modèle permet de mieux comprendre les comportements thermomécaniques de la peau et de son environnement direct lorsqu'ils sont exposés à de fortes variations thermiques. Le travail est basé sur des études expérimentales et numériques. La première étape expérimentale consiste à placer une barre d'acier cylindrique refroidie ou réchauffée sur la peau d'un avant-bras humain et de mesurer l'évolution de température en utilisant une caméra infrarouge. L'influence de la circulation sanguine dans les veines sur la diffusion de la chaleur est très nettementmise en évidence. La deuxième étape expérimentale consiste à mesurer les propriétés géométriques des veines et la vitesse du sang en utilisant une sonde d'écho-Doppler. Ces mesures expérimentales servent à l'élaboration et à la validation d'un modèle numérique de la peau et de son environnement direct. Ce modèle tridimensionnelmulticouche utilise l'équation de Pennes pour modéliser les tissus et celle de la chaleur dans un fluide pour modéliser le sang. Les propriétés des matériaux sont tirées de la littérature et validées par notre expérimentation. Le modèle numérique permet de retrouver lesmesures expérimentales, mais aussi d'accéder à la température et à la vitesse du sang dans les veines. Enfin, un modèle numérique d'endommagement thermique, couplé aumodèle multicouche de la peau, a été développé dans cette étude. Il permet de simuler l'endommagement suite à une brûlure de la peau et de tester l'efficacité de différents traitements visant à limiter les lésions.
34
Marchetti, Mario. "Aspects globaux et locaux de la mise en oeuvre de la lubrification fluide en ambiance spatiale". Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0082/these.pdf.
Abstract (sommario):
La lubrification fluide est appliquée dans le domaine spatial depuis les années soixante. Les huiles et graisses utilisées possèdent des caractéristiques physico-chimiques et rhéologiques adaptées à cet environnement sévère. Néanmoins, d'autres aspects sont à éclaircir avant une mise en oeuvre plus sûre. Ils concernent d'abord le nettoyage des organes métalliques et le comportement tribologique et rhéologique des huiles les plus utilisées pour ces applications extrêmes. D'autre part, une compensation des pertes en huile, liées à l'environnement, à leur forte mouillabilité et à l'absence de maintenance est également nécessaire. Des techniques de maintien et d'apport continu de lubrifiant sont donc employées dans les roulements pour garantir la mission du satellite. La préparation des surfaces pour la lubrification fluide a quatre objectifs. Ce sont : éliminer la contamination qui lui est préjudiciable, obtenir un état de surface reproductible, continuer un nettoyage par solvants et respecter de la législation. La combinaison d'une solution alcaline et d'un azéotrope hydrofluorocarbone-dichloroéthylène a permis de parvenir à une contamination négligeable et à une bonne mouillabilité de l'acier. En orbite, bon nombre de mécanismes évoluent à des vitesses faibles. La lubrification en régimes élastohydrodynamique ou mixte est alors la plus courante. Deux lubrifiants pour des applications spatiales testés ont montré des comportements différents. Un perfluoropolyalkyléther linéaire forme un film élastohydrodynamique même aux très faibles vitesses. Il est cependant non newtonien aux cisaillements élevés (> 10 puissance 5 s-1). Le cyclopentane ramifié demeure newtonien mais le film se rompt en dessous de 10 nm. Des revêtements anti-migration de très faible tension de surface maintiennent les fluides dans les zones tribologiques utiles (pistes de roulement,. . . ). On montre qu'une réaction de solubilisation survient néanmoins entre les deux matériaux lorsque le lubrifiant possède une structure chimique proche de celle du solvant du revêtement. Cette réaction entraîne une diminution du pouvoir perlant du film anti-migration. Une autre solution d'apport de fluide repose sur des structures poreuses imprégnées d'huile. Les phénomènes thermocapillaires n'ont pas été capables d'extraire une quantité significative de lubrifiant. Seule la centrifugation y parvient au-delà d'un seuil de vitesse. Un modèle analytique a été proposé. Le seuil calculé, fonction des caractéristiques du milieu poreux et du lubrifiant, est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Enfin, une approche numérique prospective montre une circulation de fluide entre une cage poreuse et les éléments roulants. Cet échange, analogue à celui présent dans les paliers poreux, permet de renouveler le fluide sous l'action de gradients de pression et pourrait inciter à l'utilisation de telles cages. Ces études contribuent à la mise en oeuvre de la lubrification fluide sur des mécanismes pour ambiance spatiale. La suite à donner concerne l'évaluation combinée des différentes solutions envisagées dans notre travail. L'objectif sera de déterminer celles conduisant au meilleur résultat (couple résistant, bruit, durée de vie) et de statuer sur l'efficacité effective des cages poreuses et des revêtemnts anti-migrationFluid lubrication is applied for space applications since the sixties. Physico-chemical and rheological properties of lubricants are adapted to such a severe environment. Nevertheless, several aspects have to get clear before a safer use of this lubrication technique. General first ones deal with cleaning procedures of metallic parts and with tribological and rheological behaviour of oils used for these extreme applications. Due to the environment (ultrahigh vacuum,. . . ), oil spreading, and the absence of maintenance, oil losses must be necessarily compensated. Techniques to continuously feed and to maintain enough lubricant to ensure long lifetime mission are employed in ball-bearings. Cleaning procedure has four objectives. They include the removal of contaminants harmful for fluid lubrication, a reproducible efficiency, continuity of the use of solvents and the respect of legislation. The combination of an alkaline solution and an azeotrope of hydrofluorocarbon-dichloroethylene allows to reach an acceptable contamination level and a good wettability of stainless steel. Numerous satellite mechanisms run at low speed. The most common lubrication regimes are so elastohydrodynamic and mixed. Two lubricants for aerospace applications have shown different behaviours. A linear perfluoropolyalkylether can create an elastohydrodynamic film, even at very low speed
35
Portier, Eric. "Lien entre environnement de dépôt et diagenèse précoce : importance dans la prédiction des qualités réservoir". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS548.
Abstract (sommario):
La distribution des qualités réservoirs dans un champ ou un aquifère peut varier rapidement verticalement et latéralement, ce qui la rend difficile à prévoir. Ce travail se focalise donc sur les phénomènes diagenétiques précoces qui sont ensuite déterminants sur la diagenèse d’enfouissement. A travers les exemples profonds de sédiments glaciaires d'un champ gazier dans l'Ordovicien et de sédiments estuariens d’âge Permien d'un champ en Australie, l'objectif est de montrer l'influence de l'environnement de dépôts sur cette diagenèse précoce et de montrer le rôle essentiel joué par les remaniements sédimentaires dans la prédiction des qualités réservoir. En particulier, les remaniements étudiés sont à l’origine de l’incorporation d’argiles au sein du sédiment qui peuvent alors former des enrobages de grains ou du tapissage de pores. Selon la nature des argiles, que ce soit de l’illite ou de la chlorite ferreuse, l’évolution diagenétique ira soit vers une destruction des qualités réservoir, soit vers une préservation à grande profondeur. Les phénomènes à l’origine de ces remaniements sont, soit associés à la redistribution des argiles par élutriation, conséquence des fortes pressions du fluide interstitiel au sein du sédiment en environnement glaciaire, soit associés au remaniement permanent des sables par les courants tidaux, la floculation des argiles et à leur agglomération aux grains détritique par des fragments de biofilmsReservoir quality distribution in subsurface, within an aquifer, storage or a hydrocarbon bearing reservoir, is largely variable and hence, difficult to predict. This study focuses on the early diagenetic processes, which are considered as key in the next steps of the diagenesis of deeply buried reservoir. Based on the examples of sandstones deposited in glacial setting during Ordovician of a gas field in Algeria and tidal sandstones from a Permian formation in Australia, the objective is to show the role and control exerted by the depositional environment on early diagenesis, and especially the major role of sediment reworking to predict reservoir quality distribution. The studied reworking processes are responsible of clay incorporation into sand deposits, as clay coats around detrital gains or as pore linings. The nature of clay is then determinant in the diagenetic processes, as these coatings may enhance chemical compaction if illitic in nature, or reversely, may inhibit cementation and help preserving reservoir quality if they are made of ferrous chlorite. These reworkings are associated to fluid overpressure within the sediment in glacial settings, whilst they are associated to the permanent reworking of sands by tidal currents, enabling the agglomeration of clay flocs to detrital grains with biofilm elements acting as natural glue
36
Ngoufo, donkeng Noëlle Edwige. "Vieillissement de matériaux hybrides composites biosourcés/métal sous sollicitations thermiques et hydriques. Application au développement de mobiliers urbains ultra légers et durables". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2021. http://www.theses.fr/2021UBFCK019.
Abstract (sommario):
Dans les perspectives de la ville future, le recours progressif aux véhicules autonomes semble devenir incontournable. La préparation d’un cadre adéquat pour le déploiement de cette future mobilité représente ainsi un enjeu important. Ceci nécessite de revisiter les infrastructures urbaines des villes depuis le choix du matériau jusqu’à la conception, et à proposer des solutions basées sur du mobilier urbain mobile. Face à ce défi, les solutions hybrides composites /métal présentent des caractéristiques intéressantes. Dans une logique de minimisation de l’impact environnemental, l’intégration de composites biosourcés dans de telles structures hybrides semble pertinente. L’objectif de cette thèse est ainsi de concevoir et mettre en oeuvre des matériaux hybrides innovants composites biosourcés/métal et d’évaluer leurs performances mécaniques et leur durabilité, en vue d’application pour du mobilier urbain.Deux familles de matériaux hybrides sont étudiées dans ce travail, acier/lin-époxy et acier/lin-polypropylène. Pour l’hybride acier/lin-époxy, l’influence de certains aspects tels que la méthode d’assemblage composite/métal, la stratification des couches composites, et la structuration de l’hybride sur les performances mécaniques en flexion trois points et à l’impact a été évaluée. La structuration de l’hybride apparait comme le paramètre le plus influent sur les propriétés mesurées. Les résultats montrent également que les solutions hybrides étudiées présentent des propriétés supérieures à la plupart des solutions mono-matériaux généralement utilisées pour le mobilier urbain.Des matériaux hybrides acier/lin-polypropylène et composites lin/polypropylène ont été soumis à des vieillissements hydrothermique et thermique accélérés. Le vieillissement hydrothermique entraine la chute des propriétés en flexion et à l’impact du composite, ainsi qu’une dégradation de ce dernier. Au niveau de l’hybride, une réelle chute n’a été observée qu’au niveau des propriétés en flexion. Le composite de l’hybride se dégrade également, mais le phénomène est atténué par la présence des couches métalliques. Le vieillissement thermique entraine quant à lui le jaunissement et la fragilisation du composite par thermo-oxydation. Il s’ensuit une chute non négligeable des propriétés en flexion et à l’impact du composite sur le long terme. Au niveau de l’hybride, l’interface est sévèrement affectée par le vieillissement; on assiste au délaminage du métal après moins de deux jours de vieillissementIn the perspectives of the future city, the progressive use of autonomous vehicles seems to become unavoidable. The preparation of an adequate framework for the deployment of this future mobility represents an important issue. This requires revisiting the urban infrastructures of cities from the choice of material to the design, and to propose solutions based on mobile street furniture. Faced with this challenge, hybrid materials such fibre metal laminates (FML) present interesting characteristics. FML made of plant fibre composites are of particular interest to minimize their environmental impact. Thus, the objective of this thesis is to design and manufacture plant-fibre metal laminates and assess their mechanical performance and durability in view of their use for street furniture.Two families of hybrid materials are studied, namely steel/flax-epoxy and steel/flax-polypropylene. For the steel/flax-epoxy hybrid material, the influence of some aspects such as the composite/metal assembly method, the lamination of the composite layers, and the structuring of the hybrid was evaluated on the mechanical performances using three-point bending and impact tests. The structuring of the hybrid is the most influential parameter on the measured properties. The results also show that the developed hybrid solutions have superior properties when compared to most of the mono-material solutions generally used for street furniture.Hybrid steel/flax-polypropylene and flax/polypropylene composites were subjected to accelerated hydrothermal and thermal ageing. Hydrothermal ageing leads to a drop in the flexural and impact properties of the composite, as well as a degradation of the latter. For the hybrid, a real drop was only observed in the flexural properties. The composite of the hybrid also degrades, but the phenomenon is attenuated by the presence of the metallic layers. Thermal ageing leads to yellowing and embrittlement of the composite by thermo-oxidation. This results in a significant drop in the bending properties and impact of the composite over the long term. At the hybrid level, the interface is severely affected by aging; the metal is delaminated after less than two days of aging
37
Sayagh, Shahinaz. "Approche multicritère de l'utilisation de matériaux alternatifs dans les chaussées". Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348412.
Abstract (sommario):
Une méthode d'évaluation environnementale de tronçons routiers, modulaire, basée sur l'Analyse de Cycle de Vie et développée au LCPC, a été étendue aux calculs d'impacts et aux matériaux alternatifs. L'objet de cette thèse était de comparer des variantes d'autoroutes interurbaines utilisant des matériaux naturels et alternatifs et d'étendre l'outil associé au milieu urbain, tout en menant une réflexion sur l'accessibilité de l'outil par des non-spécialistes de l'environnement. Les spécificités de conception urbaine ont été implémentées sur une base de dimensionnement classique. L'extension aux matériaux alternatifs a été traitée pour des laitiers de hauts fourneaux. Plusieurs applications à des cas types de chaussées ainsi que des études d'ouvrages sont présentées. Une enquête sous forme d'entretiens et de questionnaires a été réalisée auprès de différents acteurs de la profession, permettant de dégager la place des critères environnementaux au sein du processus décisionnel.
38
Podesta, Laurie. "Etude expérimentale de la fissuration en fluage de l'acier 316H vieilli sous environnement CO2". Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTS011/document.
Abstract (sommario):
Des fissures intergranulaires ont été observées sur des composants évoluant dans un environnement CO2 à haute température (550°C). Le matériau, un acier austénitique inoxydable de nuance 316H, est soumis à des sollicitations en fluage. L'objectif de la thèse est de permettre une meilleure compréhension du mécanisme d'endommagement par fluage et des effets de l'environnement sur l'apparition et la propagation de ces fissures. Une synergie entre la simulation par éléments finis et la mesure de champs cinématiques au moyen de la Corrélation d'Images Numériques (CIN) a été créée pour aborder ce problème avec une approche locale, à l'échelle de la microstructure. Une méthode de CIN adaptée au suivi de la fissuration basée sur l'utilisation des expressions de la Mécanique Linéaire Elastique de la Rupture a été développée. Une validation expérimentale sur essai de traction in-situ sur microéprouvettes pré-fissurées de matériau 316H est proposéeAt elevated temperature (550°C) in CO2 environment, intergranular creep cracks have been observed in thermally and environmentally aged 316H austenitic stainless steel. The objective of this work is to enhance the understanding of the creep crack mechanism and the effects of environment on crack initiation and growth. Some microtests on Single Edge Notched Tensile specimen (SENT) have been performed to better describe the interaction between chemistry and mechanics at the microstructural scale. A creep crack monitoring procedure using Digital Image Correlation (DIC) have been developped and assessed using Finite Element Modelling (FEM) of cracked bi-crystal. Based on a projection on Linear Elastic Fracture Mechanics expressions, the crack parameters (crack tip position, orientation) can be determined and the growth can be measured. A validation on in-situ tensile tests on SENT 316H specimen is proposed
39
Larippe, Laure. "Étude du comportement en fatigue des câbles d'acier sous environnement et chargement variables". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPAST121.
Abstract (sommario):
Les pneumatiques poids lourds sont renforcés par des câbles d'acier pour reprendre lestensions générées par la pression de gonflage et le poids du véhicule. Le câble est un assemblage de fils perlitiques tréfilés enroulés en hélice sur plusieurs couches. Le comportement mécanique d'un câble est fonction de son architecture ainsi que des possibilités matériaux-procédés existantes à l'échelle du fil. En service, le câble est soumis à une combinaison complexe de sollicitations cycliques de type mécanique et chimique conduisant à un endommagement en fatigue. Pour réduire l'impact environnemental, ces câbles sont visés par une stratégie d'allégement, viable uniquement à performances similaires ou supérieures. Une condition préalable à l'introduction de nouveaux matériaux dans un pneu est donc le développement de modèles fiables prédisant la durée de vie en fatigue des câbles, ce qui implique la compréhension des mécanismes de fatigue.Par simplification, l'étude s'est portée à l'échelle du fil unitaire (diamètre 180 µm). Différents types de fils ont été produits par l'industriel faisant varier des paramètres influents en fatigue. Un essai de fatigue en traction ondulée sous environnement contrôlé représentatif de la sollicitation en service a été mis au point. Les paramètres matériaux-procédé-environnement impliqués dans l'amorçage et la propagation des fissures sont identifiés par la construction de courbes de Wöhler. Des essais de suivi de propagation in-situ de fissures au sein du fil ont été réalisés en environnement contrôlé sous rayonnement synchrotron pour des rapports de charge positifs. Les lois de Paris et les paramètres impactant celles-ci ont été obtenus.L'ensemble des expériences a permis de dégager les mécanismes physiques impliqués et d'identifier les paramètres correspondants. Un modèle prédictif a été développé à l'échelle du fil. Basé sur la propagation d'une distribution de défauts de surface, il estime une durée de vie du fil pour une sollicitation mécanique et chimique donnéeHeavy duty tyres are reinforced with steel cords to take up the stresses generated by the inflation pressure and the weight of the vehicle. The cable is an assembly of drawn wires helically wound in several layers. The mechanical behaviour of a cable is a function of its architecture as well as the material-processing possibilities available at the wire scale. In service, the cable is subjected to a complex combination of cyclic mechanical and chemical stresses leading to fatigue damage. To reduce the environmental impact, these cables are targeted by a lightweighting strategy, viable only at similar or better performance. A prerequisite for the introduction of new materials in a tyre is therefore the development of reliable models predicting the fatigue life of the cords, which implies an understanding of the fatigue mechanisms. For simplicity, the study was carried out at the unit wire scale (180 µm diameter).Different types of wires were produced by the manufacturer, varying the parameters that have an influence on fatigue. A tensile-tensile fatigue test under a controlled environment representative of the stress in service was developed. The material-process-environment parameters involved in crack initiation and propagation are identified by constructing Wöhler curves. In-situ crack propagation monitoring tests within the wire were performed in a controlled environment under synchrotron radiation for positive load ratios. The Paris laws and the parameters impacting them were obtained.All the experiments made it possible to identify the physical mechanisms involved and the corresponding parameters. A predictive model was developed at the wire scale. Based on the propagation of a distribution of surface defects, it estimates the life of the wire for a given mechanical and chemical stress
40
Matoiri, Chaibati Nadare. "Méthode probabiliste générique de qualification de la durabilité / fiabilité du béton dans son environnement". Thesis, Angers, 2020. http://www.theses.fr/2020ANGE0021.
Abstract (sommario):
L’évolution des techniques de construction, l’innovation et la prise en compte des normes environnementales poussent les acteurs du domaine de la construction à proposer des matériaux performants et innovants pour la construction des bâtiments et des différentes infrastructures dans le monde. Le matériau béton reste de nos jours le plus utilisé dans le domaine de la construction. La normalisation de la formulation des bétons se base généralement sur des règles prescriptives tenant compte du rapport Eau/Ciment,de la classe de résistance minimale, de la teneur minimale en ciment, teneur minimal en air, etc.Cette méthode prescriptive reste satisfaisante mais doit être complétée par une autre alternative permettant de prendre en compte l’utilisation de composition de béton non mentionnée dans la norme. Ainsi, l’approche performancielle de la durabilité du béton a été proposée.Le principe est de permettre la fabrication d’un béton avec une formule différente de celle de la norme tout en montrant qu’elle est aussi performante que celle de la norme. Cette démonstration de performance passe par l’utilisation des indicateurs de durabilité et des essais performanciels. Les résultats des essais réalisés sur la nouvelle formulation de béton pourront montrer si sa performance est égale ou supérieure à celle de la norme. Le problème se pose sur le nombre d’essais à réaliser afin de garantir la performance du béton. Dans cette thèse, une méthode générique de qualification de la Durabilité/Fiabilité du béton avec un plan d’essais optimisé est proposée pour différents types d’environnement. Cette méthode permet d’estimer la Durabilité/Fiabilité du béton dans son environnement avec une garantie donnée et une statistique des essais à réaliser. Le processus de Wiener est utilisé afin de modéliser les processus de dégradation dans le béton. Une application de la méthode est réalisée pour le cas d’un béton soumis à la carbonatationThe evolution of construction techniques, innovation and the environmental consideration standards are driving construction players to offer efficient and innovative materials for the construction of buildings and various infrastructures around the world. The material remains the most widely used in the construction industry today.Concrete standardization is generally based on prescriptive rules that take into account the Water/Cement ratio, the minimum resistance class, the minimum cement content, minimum air content, etc. This prescriptive method remains satisfactory but must be supplemented by another alternative to take into account the use of concrete composition not mentioned in the standard. Thus, the performance-based approach to concrete durability has been proposed. The aimis to allow the manufacture of concrete with a different formula than the standard while showing that it is as efficient as that of the standard. This performance demonstration involves the use of durability indicators and performance tests.The results of the tests carried out on the new concrete formulation will show whether its performance is equal to or above that of the standard. The problem arises in the number of tests to be carried out in order to guarantee the performance of the concrete. In this thesis, a generic method of qualifying the durability/Reliability of concrete with an optimized test plan is proposed for different types of environments. This method allows to estimate the durability/reliability of concrete in its environment with a given guarantee and a statistic of the tests to be carried out. The Wiener process is used to model degradation processes in concrete.An application of the method is carried out for the case of a concrete subject to carbonation
41
Ficheux, Maxime. "Diffusion multicomposante et environnement structural dans le verre Na2O-CaO-Al2O3-SiO2 contenant du zirconium". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS429.
Abstract (sommario):
Le zirconium est un élément largement répandu sur Terre et aujourd’hui intensivement utilisé sous forme d’oxyde (zircone) ou d’oxyde silicaté (zircon) majoritairement pour ses bonnes propriétés thermomécaniques. A ce titre, il entre notamment dans la composition de matériaux dits « réfractaires » qui sont des céramiques frittées ou électro fondues formant la structure des fours verriers. Le zirconium rencontre ainsi le verre de deux manières différentes: en se déplaçant à haute température depuis les parois du four verrier dans le verre ou en entrant directement dans la composition cible de certains verres nécessitant une forte résistance chimique. La compréhension de son intégration dans le réseau d’un verre silicaté est un premier axe de cette thèse qui est aussi d’intérêt en sciences de la Terre où l’étude de la dissolution de zircon dans les magmas pose les mêmes problématiques. Ces phénomènes de dissolution de réfractaires dans les verres industriels ou de zircon dans les verres géologique dépendent directement de la mobilité du zirconium depuis le cristal dans le verre. Cette mobilité qui peut prendre plusieurs formes (diffusion, convection) sera étudiée dans cette thèse sous l’angle de la diffusion chimique. De nombreuses études présentant déjà des coefficients de diffusions simples de zirconium dans le verre, nous avons souhaité compléter ces données en déterminant des matrices de coefficients de diffusion via la méthode de diffusion multicomposante qui prend en compte les interactions de chaque élément sur la mobilité de tous les autres. Une autre nouveauté est le couplage d’une étude structurale à cette détermination de mobilitéZirconium is widely spread element on Earth and actually intensively used either in its oxide form (zirconia) or in its silicate oxide form (zircon). The main interest of zirconium is to improve thermomechanical properties. This element enters in the composition of refractory materials that are sintered or electro fused ceramics used for glass furnace structure. Zirconium may also enter in glass composition through two different possibilities: at high temperature, it may move from the wall of the furnace to the glass as contaminant or it can enter in the initial glass composition, for which it can increase chemical corrosion by strengthening glass chemical durability. The understanding of its incorporation to the silicate glass structure is the first research axis of this thesis. This axis is also interesting for geosciences where zircon dissolution in geological glasses like magmas have similar issues. This dissolution phenomenon of zircon or refractory directly depends on zirconium mobility from the crystal towards the glass. This mobility may be led by several mechanisms like convection or diffusion. We focused our researches on chemical diffusion determination. Several studies have already determined diffusion coefficient of zirconium in glasses. The innovation of this thesis is the determination of mobility trough multicomponent approach, considering that each element impacts the mobility of all others. Additionally, a structural study of zirconium environment is coupled with the mobility determination
42
Dieng, Mountakha. "Evaluation des contraintes thermomécaniques dans un packaging plastique pour l'environnement spatial". Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO4002.
Abstract (sommario):
Les matériaux organiques comme le PCB et le "glob-top" sont de plus en plus utilisés dans les équipements spatiaux pour réduire le coût et le poids en replaçant les micros et les macros boitiers par des "packaging" quasi hermétiques. Les travaux développés dans ce rapport évaluent les contraintes thermomécaniques des "packaging" plastiques dans un environnement spatial. Dans ce contexte nous nous intéressons à l'étude des matériaux, de l'environnement des satellites et ses contraintes dans l'espace. L'outil numérique multi-physique, ANSYS permet de prédire le comportement des boitiers et de dégager de nouvelles règles de conception. Le premier cas d'application est celui du boitier d'un module d'amplificateur à faible bruit (LNA) avec des fils de "bonding" encapsulés dans de la résine. Nous avons ensuite étudié les composants Chip Scale Package (CSP) et les contraintes associées. La mise en place d'un banc de mesure thermomécanique nous a permis de mesurer la déflexion des matériaux assemblés à l'aide d'une caméra et un logiciel de pilotage assisté par ordinateur. Ces mesures permettent d'effectuer une validation croiséeOrganics materials such as PCB and glob top are increasingly used in space equipment to reduce the cost and weight by replacing the micro and macros packaging with non-hermetic packaging. The work developed in this report deals with the thermo-mechanical stresses of packaging plastics in a space environment. In this context we interested on th study of materials, satellite environment and its associated stress. The multi-physics numerical tool, ANSYS allows predict the behavior of plastic packaging and identify new design rules. We worked on various structures, studied the stress more complex structures such as an LNA module with bonding wire of encapsulated in resin, and CSP packaging components. Finally, we set up a thermo-mechanical bench measurement which is able to measure the deflection of assembled materials using a camera and control software. These measurements allow the cross-validation with the simulation results
43
Fernandez, Laure. "Transposition en architecture des connaissances d'ingénierie environnementale et des savoirs relatifs au choix des matériaux". Thesis, Toulouse, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAT0020/document.
Abstract (sommario):
Les démarches environnementales s’accompagnent de plus en plus d’approches et d’outils d’aide à la conception. Toutefois, ces savoir-faire techniques s’avèrent peu exploités dans les projets architecturaux. Partant de ce constat, notre recherche porte sur la qualité environnementale des matériaux et procédés de mise en œuvre. Elle vise à alimenter, par la mise au jour de savoirs et de méthodes innovantes, les pratiques opérationnelles en architecture. La mise au jour d'outils d'aide à la conception simplifiée informant un public non spécialiste sur différents champs d'études explicites et relatifs à la qualité des matériaux, est une évolution importante dans le domaine de l’architecture.Nous avançons différentes propositions innovantes pour l’intelligibilité et la cohérence de futurs outils d’aide à la conception. Nous les illustrons par la mise en place d’un prototype d’outil MaTerre’iO renseignant globalement les concepteurs en architecture sur les savoirs liés aux matériaux et plus spécifiquement sur les connaissances de l’ingénierie environnementale.La principale retombée de notre travail de recherche est de contribuer à édifier une passerelle innovante entre les disciplinesNowadays, environmental proceedings can use more and more methods and design tools to start with the conception. However, these technical methods turn out to be untapped into architectural projects. This question orientated our research towards environmental quality of materials and processes of implementation. Through the update of the knowledge and innovative methods, our work tends to increase the capacity of operational practice in architecture. The implementation of a design assistance tool - easy to use for non experts and providing several clearly configuration fields, based on caseworks and linked to quality of materials - is a significant evolution in architectural communities. We point up several innovative propositions for future design assistance tools. We illustrate it by the setting up of a prototype named MaTerre’iO. This mock up informs architectural designers about the knowledge upon materials, and more specifically on the environmental engineering knowledge.The main repercussion of our researched work is to contribute to initiate an innovating interface between environmental engineering topics and expectations of architectural design
44
Caboche, Juline. "Développement d’assemblages brasés céramique-métal à haute tenue en température dans un environnement agressif". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM076.
Abstract (sommario):
Le secteur aéronautique connaît un important essor depuis les années 1960, avec pour conséquence l’augmentation majeure des températures de fonctionnement des turbines. L’utilisation de capteurs, au plus proche de la chambre de combustion, est nécessaire pour maîtriser les performances des turboréacteurs. Cela justifie le besoin industriel de développer des assemblages céramique-métal résistants à un environnement sévère (>1100°C sous air, vibrations, etc.)L’alumine est sélectionnée en raison de son caractère isolant à haute température. La principale difficulté réside dans le choix du substrat métallique, qui doit être à la fois : réfractaire, résistant à l’oxydation, pour un coût abordable. Le potentiel d’un carbure ternaire (de type phase MAX) est évalué en tant que substrat métallique. La composition des brasures est ajustée pour chaque système afin de garantir : une tenue en température, une excellente ductilité et une compatibilité métallurgique vis-à-vis du substrat métallique.Des brasures ternaires Au-Pd-Pt sont formulées et élaborées. Les contours de solidus et de liquidus de ce ternaire sont déterminés expérimentalement. Les mécanismes de diffusion, de dissolution ou encore de pénétration inter-granulaire, à l’interface métal/brasure, sont décrits afin d’apporter des améliorations aux systèmes développés. Au cours du brasage, la diffusion de l’aluminium des substrats alumino-formeurs vers la brasure est prédominante, malgré la mise en place d’une barrière de diffusion. Le recours à des substrats métalliques nobles s’avère incontournable.Les paramètres géométriques et chimiques de l’assemblage sont établis pour chaque nouveau système étudié sur la base des processus physico-chimiques survenant au cours du brasage et du vieillissement sous air. Les meilleurs assemblages développés présentent une excellente herméticité après brasage. Les essais de vieillissement en cyclage thermique, dans des conditions sévères, sollicitent fortement la liaison céramique-brasure jusqu’à la rupture interfaciale. Deux voies d’améliorations sont proposées pour assurer la durabilité de la liaison céramique-brasure au cours du cyclage thermiqueAerospace technology developments are blooming. Since the 1960’s the Turbine Entry Temperature for aero-engines gas turbines keeps rising to improve their efficiency. Sensors working close to the combustion chamber are required in order to master the turbine performances. This results in an industrial urge to develop ceramic-to-metal assemblies able to endure severe engine environment (>1100°C under air, vibrations, etc.)The choice of an alumina as the ceramic part ensures a good insulation at high temperature. The main issue remains the metallic material which must be refractory, resistant to oxidation and affordable. The application of a ternary carbide (phase MAX) is tested. The braze alloy composition is adjusted to each system so as to provide a good ductility, thermal stability and a metallurgical matching as regards dissolution and brittle compounds formation.Braze alloys based on the Au-Pd-Pt system are investigated. The aforesaid liquidus and solidus surfaces are defined from experimental measures. Diffusion, dissolution and inter-granular penetration at the metal/braze alloy interface are described to suggest improvements. Aluminum diffusion from alumina-forming materials towards the braze alloy is the dominant phenomenon during brazing, despite the use of a diffusion barrier. The use of noble materials for the metallic substrate is mandatory.Geometrical and chemical assembly parameters are defined for selected brazed system based on the physicochemical interactions occurring during brazing and aging under air. The best brazed assemblies present an excellent hermeticity after brazing. Thermal cycling aging in severe conditions is detrimental to ceramic-braze alloy bonding, leading to interfacial cracks. Two promising strategies are suggested to ensure a reliable ceramic-to-braze alloy bonding during thermal cycling
45
Cheminet, Hélèna. "Élaboration de nouveaux revêtements de contrôle thermique pour applications spatiales". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14330.
Abstract (sommario):
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse concernent la mise au point et l’étude de résines polysiloxanes et de matériaux sol-gel hybrides permettant de développer de nouveaux revêtements de protection pour des applications spatiales. Il s’agit notamment d’assurer le contrôle thermique des véhicules spatiaux et la protection des polymères vis-à-vis de l’oxygène atomique pour les applications en orbite basse. Outre la stabilité en environnement spatial et les contraintes de mise en œuvre, les revêtements doivent présenter des caractéristiques innovantes (température de polymérisation modérée) et être élaborés à partir de matières premières facilement approvisionnables pour éviter tout risque d’obsolescenceThis work presents the formulation and the study of polysiloxane resins and hybrid sol-gel materials to develop new protective coatings resistant to space environment. Spacecraft thermal control and polymer protection towards atomic oxygen are required in Low Earth Orbit applications. Besides the stability in the space environment and the process requirements, the coatings have to exhibit innovative properties (such as a low curing temperature) and be composed of raw materials with easy supply in order to avoid any risk of obsolescence
46
Rival, Guilhem. "Vieillissement sous irradiation électronique du PolyEtherEtherKetone : optimisation des propriétés électriques pour applications en environnement spatial". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30073.
Abstract (sommario):
Cette thèse s'inscrit dans une thématique de recherche liée au comportement des polymères en environnement spatial. Elle présente deux objectifs : étudier le vieillissement du PolyEtherEtherKetone (PEEK) sous irradiation électronique et optimiser ses propriétés électriques afin de limiter les phénomènes de charge de surface. Pour cela, des composites PEEK/Fibres Courtes de Carbone ont été élaborés. Le seuil de percolation électrique des fibres a été déterminé à un taux volumique de 9%. Les applications spatiales du PEEK nécessitant un comportement isolant électrique, le taux de charges de 3 %vol a été sélectionné. La présence des fibres permet d'améliorer la conductivité électronique à température ambiante, même en-dessous du seuil de percolation électrique. Les matériaux ont alors été soumis à un flux d'électrons de haute énergie afin de simuler leur vieillissement en environnement spatial. L'analyse des échantillons irradiés a mis en évidence deux phénomènes de vieillissement simultanés : une réticulation de la phase amorphe et une amorphisation de la phase cristalline. L'irradiation au voisinage de la transition vitreuse (165 °C) conduit à une densité de réticulation plus importante due à un taux de recombinaison des radicaux plus élevé. Dans les composites, les fibres limitent l'amorphisation et stabilisent le comportement mécanique. Vis-à-vis des propriétés électriques, le vieillissement induit une diminution de la conductivité ionique au-dessus de Tg. Dans les composites, cette diminution est amplifiée. À température ambiante, l'irradiation à 25 °C ou à 165 °C conduit à des évolutions opposées du transport électronique associées à la compétition entre réticulation et amorphisation. Dans les composites, les fibres stabilisent l'évolution de la relaxation de potentiel et permettent toujours un écoulement plus rapide des électronsThis thesis is part of a research concerning the behaviour of polymers in space environment. It has two goals: to study the ageing of PolyEtherEtherKetone (PEEK) under electronic irradiation and to optimise its electrical properties in order to limit surface charge phenomena. For this purpose, PEEK/Short Carbon Fibre composites have been developed. The electrical percolation threshold of the fibres was determined at a volume content of 9 %. As space applications of PEEK require an electrical insulating behaviour, a filler content of 3 %vol was selected. The presence of the fibres improves electronic conductivity at room temperature, even below the electrical percolation threshold. Samples were then subjected to a high-energy electron beam to simulate their ageing in a space environment. Analysis of the irradiated samples revealed two simultaneous ageing phenomena: cross-linking of the amorphous phase and amorphisation of the crystalline phase. Irradiation near the glass transition (165 °C) leads to a higher cross-linking density due to a higher recombination rate of radicals. In composites, fibres limit amorphisation and stabilise the mechanical behaviour evolution. With regard to the electrical properties, ageing induces a decrease in ionic conductivity above Tg. In composites, this decrease is amplified. At room temperature, irradiation at 25 °C and at 165 °C leads to opposite evolutions in electronic transport which are associated with competition between cross-linking and amorphisation. In composites, fibres stabilize the evolution of potential relaxation and always allow a faster flow of electrons
47
Nguyen, Thanh Binh. "Valorisation des sédiments de dragage traités par le procédé NOVOSOL(R) dans des matériaux d'assises de chaussée : comportement mécanique et environnemental". Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/704/.
Abstract (sommario):
"De par leur volume important, la gestion des sédiments de dragage représente un grand défi pour notre société. Leur contamination en métaux lourds et en micropolluants organiques fait qu'actuellement, la plupart des sédiments sont considérés comme déchets dangereux et sont mis en décharge. Ceci va à l'encontre de la politique actuelle où, dans le cadre d'un développement durable, la loi française favorise la valorisation afin que seuls les déchets ultimes soient mis en décharge. C'est dans ce contexte que la société Solvay a développé le procédé NOVOSOL(r) pour le traitement des sédiments pollués en vue d'une valorisation " matière ". Le procédé comporte deux étapes : une immobilisation des métaux lourds par formation d'apatites lors d'une phosphatation par acide phosphorique et une destruction des matières organiques par calcination. L'objectif de cette thèse est de valoriser des sédiments fluviaux traités par le procédé NOVOSOL(r) dans des matériaux routiers pour assises de chaussée. Les études expérimentales en laboratoire comportent deux aspects : performance mécanique et comportement à la lixiviation des matériaux. Les sédiments traités NOVOSOL(r) sont introduits dans des matériaux traités aux liants hydrauliques en substitution d'une partie ou en totalité du sable traditionnel. L'élaboration des matériaux selon la méthodologie d'étude en vigueur ne présente aucune difficulté. L'augmentation de la teneur en sédiments entraîne une demande en eau accrue et les matériaux ainsi réalisés sont moins compacts que des matériaux témoins. Ceci est attribuable aux caractéristiques des sédiments traités NOVOSOL(r) : teneur en fines importante, la friabilité et la porosité des grains. Ces caractéristiques ont pour conséquence d'affaiblir le squelette granulaire, ce qui se traduit par une diminution du module d'élasticité des matériaux. . . . "The management of dredged sediments is a challenge for our society because of their huge volume. The contamination of heavy metals and organic micro pollutants make that the majority of dredged sediments are regarded as dangerous waste and are put in discharge. This isn't in the same point of view of the durable development policy: the French law supports the valorization so that only ultimate waste is put in discharge. In this context, Solvay Company has developed the process NOVOSOL(r) for the treatment of the dredged sediments polluted. The process comprises two stages: an immobilization of heavy metals by formation of apatite under a phosphatising reaction with acid phosphoric and a destruction of the organic matter by a calcination. The goal of this thesis is to use river sediments treated by the process NOVOSOL(r) in road base materials. Experimental studies in laboratory comprise two aspects: mechanical performance and leaching behaviour. The treated sediments by NOVOSOL(r) are introduced into road base mixes treated with cementitious binders as substitute for regular sand. The preparation of materials according to the normalized methodology in laboratory does not present any difficulty. As the treated sediments content increases, the water demand increases and the materials are less compact than reference material. This is due to the characteristics of treated sediments: important ratio of fines, friability and the porosity of granular. These characteristics have as a consequence to weaken the granular skeleton, which results in a reduction in the stiffness module of materials. On the other side, the reactivity of treated sediments NOVOSOL(r) in the matrix of cimentitious binder and a better homogeneity of materials lead to an improvement of the tensile strength. Mechanical performance of all the materials with of treated sediments NOVOSOL(r) evaluated by index of elastic quality is better than that of the reference material. .
48
Tornay, Nathalie. "Vers des outils d'aide à la conception pour intégrer les dimensions techniques, écologiques et sensibles des matériaux de construction". Electronic Thesis or Diss., Toulouse, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAT0003.
Abstract (sommario):
Les choix des matériaux et de leurs procédés de mise en oeuvre connaissent et vont connaître des évolutions marquantes dans le monde de l’architecture. A l’époque actuelle, les évolutions sont largement induites par les techniques, mais aussi les représentations et les préceptes qui apparaissent avec l’émergence de la notion de développement durable dans notre société.Les outils d’aide à la conception existants à l’échelle des matériaux portent principalement sur les dimensions physiques (thermique, cycle de vie des matériaux, consommations, etc.). Nos travaux se questionnent sur l’intégration des dimensions techniques, écologiques et sensibles des matériaux dans un outil d’aide à la conception basé sur l’utilisation de la référence. L’activité référentielle est une approche propre aux phases initiales de projet. Ces phases correspondent aux premières propositions décisives, qui restent peu assistées par les outils numériques.Nos travaux visent à mettre en évidence les différentes caractéristiques des matériaux, mais surtout leurs interactions. Cette étude se distingue des approches classiques des matériaux, où généralement les différentes solutions constructives sont présentées matériau par matériau. En effet, nous nous basons sur une structuration de données et de connaissances interdisciplinaires (architecture, urbanisme, paysage, aspects esthétiques, aspects techniques, aspects cognitifs, approche de la perception, approche environnementale, etc.).Ces recherches tendent vers une première proposition d’un outil d’aide à la conception nommé DILEM’MAtériaux qui prend en compte les différentes dimensions des matériaux dans leur contribution à la genèse d’idées fondatrices, à la définition d’un ou des parti(s), ou concept(s) propres aux phases initiales de projetThe choice of materials and way of implementation is known and will be known as a significant growth in the world of architecture. Actually, changes are largely induced by technical dimension, but also representations and precepts that appear with the emergence of the concept of sustainable development in our society.Design support tools about materials scale focus on the physical dimensions (thermal, life cycle, refreshments, etc.). Our work is questioning the integration of technical, environmental and sensible dimensions in a design support tool based on reference. The referential activity is a specific approach in the initial phases of designing on a project. These phases correspond to crucial choice, which remain poorly assisted by digital tools.Our work aims to highlight the different characteristics of materials, but also their interactions. This study differs from conventional approaches of materials, which generally, constructive solutions are presented material by material. Indeed, we rely on a data structure and interdisciplinary knowledge (architecture, urbanism, landscape, aesthetic, technical, cognitive, perception approach, environmental approach, etc.).This research tends to be a first proposal for a design support tool named DILEM'MAtériaux that takes into account materials in their contribution to origin of founding ideas and definition of concept, in the initial phases of designing on a project
49
Rioland, Guillaume. "Elaboration de matériaux zéolithiques pour la décontamination moléculaire en orbite". Thesis, Mulhouse, 2016. http://www.theses.fr/2016MULH9333/document.
Abstract (sommario):
Dans le domaine spatial, la contamination moléculaire est un problème important pouvant affecter considérablement la performance des instruments embarqués. Selon l’environnement thermique, certaines molécules polluantes provenant du dégazage sous vide des matériaux constitutifs des satellites viennent en effet se déposer sur les surfaces sensibles telles que les optiques et les différents détecteurs. Grâce à leur structure microporeuse organisée qui leurs confère de remarquables capacités d’adsorption, les zéolithes sont des solides de choix pour minimiser les risques de pollution. Les pastilles, billes et peintures zéolithiques offrent plus précisément l’avantage d’être directement intégrées dans la structure interne des satellites, sont légères et non pulvérulentes. C’est pourquoi l’objectif de cette thèse est d’étudier la mise en forme de poudre zéolithique. Les propriétés mécaniques et les propriétés d’adsorption des objets obtenus seront étudiées pour confirmer leur utilisation dans le domaine du spatial.Au cours de ce travail, trois mises en forme ont été développées : les pastilles, les billes et les peintures zéolithiques. Les pastilles zéolithiques ont présenté des propriétés mécaniques très intéressantes, contrairement aux billes zéolithiques qui peuvent engendrer une contamination particulaire lors de la mise en orbite du satellite (vibrations). Les capacités d’adsorption de ces deux mises en forme sont satisfaisantes : des molécules telles que le n-hexane, le cyclohexane et le 3-méthylpentane y ont été adsorbées. Enfin, la première formulation de peinture zéolithique a conduit à des capacités d’adsorption correctes (diminution de 20 % due à la présence de liant) avec une adhésion (test ISO 2409) acceptable. Cette dernière mise en forme est une des nombreuses perspectives des travaux réalisés au cours de cette thèseIn low earth orbit, global performances of satellites can be affected by the contamination of critical surfaces as optical devices and detectors. On-orbit molecular contamination is due to outgassed organic pollutants emanating from spacecraft materials. One way to reduce and to eliminate this phenomenon is the use of molecular adsorbents. Among them, zeolites appear to be relevant materials for contaminants retaining. Unlike common powder materials, zeolites films can also avoid the secondary dust contamination due to particles breeding and can be easily inserted in the satellite structure. As a consequence, this work deals with the shaping of zeolitic powder.Three shapes were developed during this work: pellets, beads and paints. Zeolitic pellets showed very interesting mechanical properties, on the contrary to zeolitic beads which can beget a particulate contamination (vibrations). The adsorption capacities of these two shapes are good: molecules such as n-hexane, cyclohexane and 3-methylpentane were adsorbed. Finally, the first formulation of a zeolitic paint was developed: a loss of 20 % of the adsorption capacities was observed (presence of binder). The adhesion (ISO 2409 test) was acceptable. This last shape is one of the many perspectives of this work
50
Blanck, Gaëtan. "Utilisation de produits non traditionnels pour le traitement des matériaux de terrassement : impact sur les propriétés géotechniques et bilan environnemental". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0126.
Abstract (sommario):
Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilitéSustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis