Добірка наукової літератури з теми "Medium métallique"

Le confinement des installations industrielles susceptibles de contenir des matières dangereuses est assuré en grande partie par des filtres à très haute efficacité (THE) intégrés dans les réseaux de ventilation. Dans les procédés, mis en œuvre dans l'industrie nucléaire, certains scénarios accidentels peuvent conduire au dégagement de liquide sous forme de gouttelettes en suspension (aérosol liquide). Dans ce cas de figure, leur présence peut affecter les performances des filtres THE en engendrant une élévation rapide et importante de leur perte de charge pouvant conduire à une diminution notable du débit de ventilation, voire atteindre la limite de leur résistance mécanique et leur capacité à retenir les contaminants aéroportés. Pour pallier ce problème, une des solutions envisagées est l'utilisation d'un préfiltre à fibres métalliques (plus résistant mécaniquement mais moins efficace) pour protéger le filtre THE constituant le dernier niveau de filtration ou pour à minima augmenter sa durée de vie en cas de scénarios accidentels. Afin de valider cette solution, il est nécessaire d'étudier, face à un aérosol liquide, le comportement de ces préfiltres composés par un empilement de plusieurs monocouches de médias de caractéristiques différentes. Les différents médias métalliques testés ont été caractérisés, dans un premier temps, en termes d'épaisseur, de compacité et de distribution granulométrique de fibres. L'évolution de l'efficacité de collecte et de la perte de charge au cours du colmatage par un aérosol liquide DEHS a ensuite été étudiée à différentes vitesses de filtration (0,9 à 18 cm/s). On retrouve l'évolution classique décrite dans la littérature : augmentation quasi-linéaire de la perte de charge avant une croissance exponentielle et une stabilisation. Les médias multicouches présentent, cependant, une phase de stabilisation de la perte de charge plus progressive comparativement aux monocouches. Un scénario de colmatage a été proposé et un modèle simpliste d'évolution de la perte charge en fonction de la masse de liquide accumulé au sein du filtre est présenté pour les médias monocouches. Afin de figer le liquide accumulé au sein du média et permettre une visualisation par micro-tomographie X des médias partiellement ou totalement colmatés, des résines thermodurcissables ont été testées. Les premiers résultats ont mis en évidence une perte de volume des résines trop importante après séchage ce qui rend difficile l'interprétation des clichés obtenus
Industrial installations often contain hazardous materials in aerosol form. High efficiency filters (HEPA) are usually the last barrier that ensure the containment of these airborne particles. In the nuclear industry, a large amount of radioactivity is handled in liquid form, that may release, in few scenarios, liquid aerosols. These particles may affect the performance of HEPA filters with a huge increase of the pressure drop, which lead in return to a significant reduction of the ventilation flowrate. In such scenarios the pressure drop increase may exceed the filter mechanical strength and induce degradations of the media and leading to a deterioration of its capacity to retain aerosol pollutants. To overcome this problem, and to protect HEPA filter, one of the solutions is to use pre-filter (more mechanically resistant but less efficient) made up with metallic fibers. To validate this approach, it is necessary to study the behavior of these prefilters, composed of a stack of different monolayers of media. In my work, I first focused on the clogging of industrial prefilters with liquid aerosol particles. Then, for a more analytical study, I study the clogging each layer separately, in order, to model, on the future, the behavior of the assembly. The microphysical of each media (thickness, packing density, and fiber size distribution) are determined. The evolution of both filter collection efficiency and pressure drop are studied along the clogging by a submicron liquid aerosol DEHS, for different filtration velocity (0,9 à 18 cm/s). For monolayer filters, I measure pressure drops in line with the previous results found in the literature. These experiments first highlight a quasi-linear increase of the pressure drop, associate with a collection of the droplets by the fibers. Then an exponential growth is measures, that corresponds to the clogging of the pores. And finally, an abrupt stabilization is observed corresponding a liquid film formation and its continuous drainage by the airflow. However, I show a more gradual stabilization for multilayer filters. A clogging scenario is proposed, and a simplistic model is established to forecast the pressure drop as a function of the mass of liquid accumulated. To this aim, I develop a new method to freeze the liquid accumulation using resin, that where further analyze using X-ray tomography

Les interactions entre les dislocations et les joints de grains influencent de manière significative la résistance des matériaux métalliques, comme le prouve la célèbre relation de Hall-Petch. Cette dernière est particulièrement efficace dans l'alliage à moyenne entropie de CrCoNi, car cet alliage présente une pente de Hall-Petch plus élevée que la plupart des alliages conventionnels. Cependant, la relation suppose que tous les joints de grains sont de même type et répondent de la même manière aux dislocations entrantes, ce qui n'est pas vrai dans les matériaux polycristallins. Par conséquent, la compréhension des interactions entre les dislocations et les différents joints de grains dans les alliages à entropie moyenne CrCoNi est très importante pour la conception de joints de grains optimisés, mais aussi pour améliorer la performance des alliages technique. Cette thèse a utilisé « accurate electron channeling contrast imaging » pour examiner l'évolution de la microstructure avant et après la nanoindentation d'échantillons monocrystallin et polycristallin de l’alliage de CrCoNi. De plus, des calculs numériques d'élasticité et des simulations atomistiques ont été utilisés pour accéder à des cas non disponibles dans les expériences. Les résultats ont révélé que les mécanismes responsables de la plasticité naissante sont la nucléation homogène et hétérogène des dislocations, qui sont contrôlées par la distance entre l'axe d'indentation et la dislocation la plus proche et différentes configurations de dislocations. Les dislocations nucléées s'empilent le long de plans de glissement spécifiques aux cubique face centrées jusqu'à ce qu'elles rencontrent les joints de grains. Le grain à faible angle accommode de la plasticité en bloquant et en absorbant les dislocations du réseau entrant ainsi que le mouvement collectif de ses dislocations constitutives. De même, les macles s'accommodent de la plasticité en bloquant et en absorbant les dislocations. De plus, le glissement a été transféré d'un grain à l'autre à proximité de la macle. Les résultats de cette thèse apportent un nouvel éclairage sur la plasticité intragranulaire et les interactions des dislocations du réseau avec les joints de grain à faible angle et les macles, ainsi que sur leurs réponses micromécaniques respectives dans les matériaux métalliques, en particulier les alliages à moyenne et haute entropie
The interactions of dislocations and grain boundaries significantly influence the strength of metallic materials, as proven by the well-known Hall-Petch relationship. The latter is particularly effective in the CrCoNi medium entropy alloy because the alloy exhibit a higher Hall-Petch slope than most conventional alloys. However, the relation assumes that all grain boundaries are of the same types and respond equally to incoming dislocations, which is not true in polycrystalline materials. Therefore, the understanding of the interactions of dislocations different grain boundaries in CrCoNi medium entropy alloys is very crucial for the design of optimized grain boundaries, but also for improving the performance of other engineering alloys. This thesis employed accurate electron channeling contrast imaging to examine evolution of microstructure before and after nanoindentation of single and polycrystalline samples of CrCoNi medium entropy alloys. Moreover, numerical elasticity calculations and atomistic simulations were used to access cases unavailable from the experiments. The results revealed mechanisms responsible for the incipient plasticity are homogeneous and heterogeneous nucleation of dislocations, which are controlled by distance from the indentation axis to the nearest dislocation and different configurations of dislocations. The nucleated dislocations pile up along specific face-centered slip planes until they meet grain boundaries. Low angle grain accommodates plasticity by blocking and absorbing incoming lattice dislocations as well as collective motion of its constitutive dislocations. Similarly, the twin boundary accommodates plasticity by blocking and absorption of dislocations. Moreover, the slip was transferred from one grain to the other adjacent to the twin boundary. The results of this thesis bring new insights into intragranular plasticity and interactions of lattice dislocations with low angle and twin boundaries as well as their respective micromechanical responses in metallic materials, specifically, medium- and high-entropy alloys

Ces dernières années, de nombreux travaux de recherche ont été dédiés aux matériaux moléculaires à transition de spin à base de FeII, aussi bien du point de vue de la compréhension des phénomènes fondamentaux que de la mise en forme en vue d'applications. Ces matériaux présentent deux configurations électroniques inter-commutables sous l'effet d'une perturbation extérieure (bistabilité thermique et optique). Des interactions intra- et intermoléculaires fortes au sein du réseau cristallin peuvent conférer au matériau un comportement coopératif associé à des transitions de spin abruptes et un caractère hystérétique à l'origine d'un effet mémoire. La compréhension de l'origine de la coopérativité ainsi que sa maîtrise présentent à ce jour un intérêt certain. L'effet de la dilution métallique sur les propriétés de commutation photoinduites dans les composés FexZn1-x(btr)2(NCS)2.H2O est étudié par diffraction des rayons X sur monocristal. Un modèle microscopique expliquant les différents processus mis en jeu au cours de la transition (nucléation et séparation de phase) est proposé à partir d'une analyse structurale des données. Les effets de nanostructuration sont étudiés sur le polymère de coordination unidimensionnel [Fe(Htrz)2trz](BF4). Différents milieux inverses à base de tensioactif et d'organisation structurale variée (systèmes moléculaires organisés) ont été choisis pour une synthèse en environnement confiné (milieu micellaire inverse, phase cristal liquide hexagonale inverse (HII) et lamellaire (Lalpha)). Un lien entre la taille et la morphologie des particules, leur microstructure et leurs propriétés physico-chimiques est établi. Un intérêt particulier est porté à la dynamique de la réaction en milieu cristal liquide
In the last years, intensive research activity has been dedicated to iron(II)-based spin transition compounds, for a better understanding of the fundamental phenomena as within the scope of practical application. These molecular materials possess two electronic configurations, which are interchangeable by the application of an external perturbation (thermal and optic bistability). Strong electron-lattice coupling may lead to cooperative behaviour, consequently abrupt spin transitions and hysteretic behaviour at the origin of a memory effect. Understanding and controlling this property is of primary interest in fundamental and applied research. The influence of metal dilution on the photo-induced transitions in FexZn1-x(btr)2(NCS)2.H2O is investigated by X-Ray diffraction on single crystals. We suggest a microscopic model interpreting the dynamics of the phase transition (nucleation and growth mechanisms of spin-like domains) through a structural analysis of the diffraction data. The effects of nanostructuration on the physicochemical properties have been studied on the one-dimensional coordination polymer [Fe(Htrz)2trz](BF4). Different surfactant-based organized molecular systems with various structural organizations are chosen for the synthesis in confined environments: reverse micellar solutions as well as lamellar (Lalpha) and reverse hexagonal (HII) liquid crystal phases. A relationship between size and shape, microstructure and physicochemical properties is established with a specific attention to reaction dynamics in the liquid crystal phase

La thèse a mis en œuvre deux méthodes inverses pour l’évaluation non destructive d’un milieu multicouche anisotrope : la microscopie acoustique et les courants de Foucault. Pour la microscopie acoustique, nous avons adapté un modèle de propagation de l'onde acoustique dans un milieu multicouche, en calculant les coefficients de réflexion et de transmission d’un revêtement multicouche sur un substrat et en modélisant la réponse acoustique V(z) propre à la microscopie acoustique. Une méthode inverse utilisant l’algorithme de Levenberg-Marquardt donne accès à l’épaisseur, au module de Young et à la densité du revêtement. Pour les courants de Foucault, une méthode inverse similaire basée sur le formalisme de Tree a été mise au point, qui donne accès à l’épaisseur, à la conductivité électrique et à la perméabilité magnétique du revêtement. Après des vérifications de l’algorithme sur des matériaux massifs de référence, nous avons appliqué ces méthodes à un métal revêtu pour tuyauteries de centrale thermique : de l’acier inoxydable austénitique type 304 revêtu par pulvérisation thermique de superalliage Hastelloy C22 à base de nickel. La corrosion sèche sous l’effet des gaz chauds (air contenant du gaz SO2) amincit graduellement la paroi des tubes, ce qui peut les rendre dangereux. Il a fallu tenir compte de l’effet du grenaillage préalable à la pulvérisation, qui crée une mince couche de martensite à laquelle les courants de Foucault sont très sensibles : un modèle à trois couches substrat / martensite / revêtement a été utilisé. Nous avons caractérisé des échantillons de métal avant et après exposition à l’air avec ou sans SO2 à 650°C. Les deux méthodes d’évaluation non destructive permettent une détermination très satisfaisante de l’épaisseur de revêtement et se complètent bien. L’évaluation des caractéristiques physiques (acoustiques et électromagnétiques) met en évidence des hétérogénités du revêtement liées à son mode d’élaboration et des évolutions au cours du temps. Des pistes d’amélioration des méthodes sont proposées
In the current work, we investigate the nondestructive evaluation of a thermal sprayed coating (Hastelloy C22 Ni-based alloy) on substrate (type 304 austenitic stainless steel) using acoustic microscopy and ECT method. Two models were built for the evaluation of this kind of material: one is for acoustic V(z) measurement and the other is for swept eddy current measurement. The implementation of these two models is used for the evaluation and properties measurement of the thermal sprayed coatings, such as elastic properties, electromagnetic properties. In particular, the main achievements and results are as follows: 1. Acoustic wave propagation in an anisotropic multilayered medium was investigated. The formula for calculating the reflection and transmission coefficients of the multilayered medium on or without a substrate were derived, which is necessary for the modeling of acoustic V(z) measurement of the thermal sprayed coating on substrate. 2. A model was built for the acoustic V(z) measurement of the thermal sprayed coatings on substrate, which can deal with anisotropic multilayered media. Specifically, we used a model of multilayered coatings with graded properties on substrate to calculate the acoustic reflection coefficient of our sample. Treating the thermal sprayed coating, deposited on a 304 steel substrate, as FGMs, we evaluated the coating thickness and the Young’s modulus evolution along the depth of the coating. 3. A model was built for the swept eddy current measurement of the thermal sprayed coatings. Since before the spraying process, the surface of the substrate is usually shot-peened (SP), the coated material is considered as a three-layer medium. The coating thickness and electromagnetic properties of each of the 3 layers were determined by an effective reverse process. 4. The thermal sprayed coated material after exposure in different conditions, i.e., as-received, heat-treated in air and heat-treated in SO2 environment, and after different exposure time was evaluated by the integrity of acoustic microscopy and ECT method. The coating thickness and the electromagnetic properties of the coated material under different conditions were measured

L'objectif de ce travail est d'apporter une contribution a la modelisation du comportement des poudres metalliques dans un large intervalle de temperature en utilisant les resultats experimentaux obtenus sous diverses sollicitations avec un materiau modele. La premiere partie de ce memoire est consacree a l'etude bibliographique du comportement des metaux denses dans la gamme de temperature de mise en forme ainsi que des diverses modelisations envisagees permettant de caracteriser les phenomenes plastiques et visqueux observes a ces temperatures. Dans la deuxieme partie, nous presentons differentes lois phenomenologiques utilisees pour les poudres metalliques ainsi que leur comparaison avec les parametres d'un materiau moyen definis a partir des resultats de compression simple et isotrope de la litterature. Pour pouvoir valider ces modelisations, il est apparu necessaire de disposer de resultats experimentaux plus complets sur un meme materiau dans une large gamme de temperatures, de densites et de vitesses de chargement et pour d'autres types de sollicitations que les compressions simple et isotrope. Une vaste etude experimentale a donc ete entreprise avec un materiau modele - le plomb -. La faible temperature de mise en forme de ce materiau a permis de realiser des essais tres varies: compression simple, compactage dometrique avec mesure de contrainte radiale, compactage isotrope et triaxial (150 mpa, 150c) avec mesure en continu de la variation de volume. Le comportement visqueux du materiau ainsi que les phenomenes plastiques qui apparaissent aux vitesses de deformation elevees ont ete mis en evidence. Ces resultats ont ete confrontes aux modeles deja proposes et ont montre l'inaptitude des lois plastiques et viscoplastiques basees sur une loi en puissance. Afin de prendre en compte les effets plastiques et visqueux, le formalisme des lois viscoplastiques unifiees des materiaux denses a ete etendu au materiaux poreux et valide sur les resultats experimentaux en faisant l'hypothese d'un materiau sans ecrouissage. Afin de mieux decrire les differents essais et en particulier les essais dometriques, un nouveau potentiel dissymetrique a ete propose et identifie

Les nanoparticules (NPs) de métaux nobles sont le siège d’un phénomène de résonance plasmon de surface résultant de l’oscillation collective de leurs électrons de conduction sous l’effet d’une onde électromagnétique. Dans le cas de NPs d’or et l’argent, la fréquence de résonance est située dans visible ce qui confère à ces NPs plasmoniques des propriétés optiques uniques. En particulier, la position et l’intensité de la bande de résonance plasmon peuvent varier en fonction de leur taille, leur forme (rapport d'aspect) et de l'indice du milieu hôte. Les possibilités d’applications nécessitent des échantillons purs et de distribution mono disperse. La synthèse des NPs par voie chimique permet de contrôler dans une certaine mesure la forme et la taille des NPs. Elle nécessite cependant l’utilisation d’agents stabilisants qui mènent à une contamination de surface par les résidus de synthèse. Pour limiter cet inconvénient, la technique physique d’ablation laser en milieu liquide est une alternative prometteuse qui souffre cependant d’un manque de contrôle de la forme et de la taille des NPs produites. La forme et la taille des NPs élaborées par ablation laser en milieu liquide (ALML) sont étroitement liées aux trois étapes essentielles du processus : Interaction cible/laser ; Transport de masse ; Interaction laser/NPs en suspension dans le liquide. Afin d’appréhender les mécanismes régissant chacune de ces étapes, il est nécessaire de les étudier séparément. Dans ce travail, nous nous sommes focalisés sur les mécanismes d’interaction entre le faisceau laser et les NPs en suspension dans le liquide. Suivant la densité d’énergie absorbée par les NPs en suspension, celles-ci subissent la fragmentation ou le remodelage. Par la suite nous avons étudié les mécanismes à l’origine du phénomène de la fragmentation. L’évolution de la distribution de forme des NPs lors de la fragmentation des NPs a été étudiée en développant une technique originale et quantitative de spectroscopie optique in-situ. De même, l’évolution de la fraction volumique des NPs au cours de leur élaboration par ALML par spectroscopie optique in-situ est obtenue et analysée. En parallèle aux travaux expérimentaux, nous avons développé des modèles théoriques pour la compréhension des mécanismes de formation des nanoparticules métalliques par ablation laser en un milieu liquide. Une autre étude approfondie sur la modélisation des propriétés optiques et thermiques de l'interaction Laser-Nanoparticules est discutée dans cette thèse. Un modèle thermique de Takami modifié nommé MTM (Modified Takami Model) a été également introduit. Son utilité importante a été démontrée pour l’interprétation des mécanismes de l’interaction laser-NPs
Noble metal nanoparticles (NPs) are the site of a surface plasmon resonance phenomenon resulting from the collective oscillation of their conduction electrons under the effect of an electromagnetic wave. In the case of gold and silver NPs, the resonant frequency is in the visible range, which gives these plasmonic NPs unique optical properties. In particular, the position and intensity of the plasmon resonance depend on their size, shape (aspect ratio) and the index of the host medium. The possible applications require pure samples and mono-dispersed distribution. The chemical synthesis of NPs allows the shape and size of NPs to be controlled. However, it requires the use of stabilizing agents, which lead to surface contamination by synthetic residues. To limit this disadvantage, the physical technique of laser ablation in a liquid medium is a promising alternative, which, however, suffers from a lack of control over the shape and size of the NPs produced. The shape and size of NPs produced by liquid laser ablation (ALML) are closely related to the three essential steps of the process: Target / laser interaction; Mass transport; Laser / NPs interaction suspended in the liquid. In order to understand the mechanisms governing each of these stages, it is necessary to study them separately. In this work, we focused on the mechanisms of interaction between the laser beam and the NPs suspended in the liquid. Depending on the energy density absorbed by the suspended NPs, they undergo fragmentation or remodeling. We then studied the mechanisms behind the phenomenon of fragmentation. The evolution of the shape distribution of NPs during NP fragmentation was studied by developing an original and quantitative technique of in-situ optical spectroscopy. And, the evolution of the volume fraction of NPs during their preparation by ALML by in-situ optical spectroscopy is obtained and analyzed. In parallel with the experimental work, we have developed theoretical models for understanding the mechanisms of formation of metallic nanoparticles by laser ablation in a liquid medium. A modest study on the modeling of optical and thermal properties of the Laser-Nanoparticle interaction is discussed in this thesis. A modified Takami thermal model named MTM was also presented. Its important utility has been demonstrated for mechanisms for the interpretation of the mechanisms of laser-NPs interaction

Apres leur elaboration et leur caracterisation metallurgique (structure, composition, geometrie, stabilite thermique. . . ), cette etude examine les roles de la composition et de la structure de l'alliage sur les tenues a la corrosion generalisee et a la corrosion localisee d'alliages amorphes inoxydables (fe, ni, cr) (p, b) et (fe, cr) (p, b, si) dans des milieux acides sans chlorure et neutres chlorures. Le comportement en corrosion generalisee et la resistance a la corrosion par piqures des alliages amorphes sont compares aux comportements d'aciers inoxydables rapidement solidifies et de l'acier inoxydable austenitique commercial z6cn18-08