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NDT CHARACTERIZATION OF NANO-OXIDE
Nanostructured materials are current topics in research and development in recent years because of the good mechanical and physical properties compared to crystalline materials. The nanocrystalline coatings may show increased hardness, good mechanical strength, good corrosion resistance and the oxidation resistance, and / or good behavior to friction and wear . In particular, nanostructured materials have good properties in tribology, motor vehicles, heavy machines and cutting tools, etc. that require advanced materials functioning with minimum energy loss. Nanostructured coatings such tribological surfaces for use in contact with harsh conditions were searched intensively for the past decade. PVD and CVD are well known methods for depositing such coatings. However, the drawbacks associated such that the deposition sector size, substrate geometry, cost and complexity of the process often limit their use. In this perspective, the deposit by thermal spraying gives much attention. The different materials Metal, ceramics or cermet , nanostructured coatings were deposited by thermal spraying processes such as HVOF. In addition, the properties of these coatings have been found to strongly depend on the porosity, of the phase distribution, and the residual stress . Voir les détails
Mots clés : Nanostructured materials, EDX, MEB, DRX, VSM
Optical characterization of FeCo nanostructured
Fe–Co alloys are important optical and magnetic materials that have been widely used in industry. The material nanostructured has showed a superior magnetic and optic properties Compared to polycrystalline materials. However, optical and magnetic properties of materials nanostructured are affected by their microstructure such as grain size, internal strain and crystal structure. This, studies on synthesis of materials nanostructured with controlled microstructure are obligatory for a significant improvement. MA is a method with a lot of advantage that it can be simply and fabricate large amounts of nanostructured powders in small time. In the present work, starting with two powder mixtures of Fe and Co produced by Mechanical alloying. Voir les détails
Mots clés : optical and magnetic properties, Fe–Co alloys nanostructured
CARACTERIZATION OF RED IRON PIGMENT AND SCALE TO SYNTHESIZE AN ANTICORROSIVE PAINT
The objective of this work is twofold: First, the use of natural raw materials and second is recycling Steel scrap which is a byproduct of steelmaking. The projection is to synthesis an anticorrosive paint. This is the first part of our study and it is devoted to characterization of these two components by chemical analysis, structures, hysteresis loop and grinding (fineness).Chemical analysis showed that the pigment contains 53.18% of total iron and gangue dominated by silica. Calamine in turn contains 73.83% iron as iron oxides.Microscopic observation in reflected light shows that the iron oxides in the pigment are in oolitique shape surrounded by the gangue. The scale has a largely uniform structure of magnetite.The magnetization tests have shown that the scale is ferrimagnetic and iron pigment is antiferromagnetic. The mill scale has a higher magnetic susceptibility because it contains magnetite. Iron pigment is composed mainly of hematite with little goethite, is classified as antiferromagnetic.Tests grinding have shown that the scale is much more suitable for grinding. Particle size analysis measured by a laser granulometer (Hydro 2000MU) gave us a volume distribution of the particles with a size between 0.7 and 32 microns for the scale and between 0.6 and 40 microns for the pigment.Thus the mean diameters are 3.75 microns and 4.01 microns for the scale and the pigment milled at 01 and 05 minutes respectively. Their specific surface areas are 1.6 and 1.5 m2/g.Characterization tests by diffractometer and observations with a scanning electron microscope are ongoing. Voir les détails
Mots clés : iron Pigment, mill scale, iron oxides, grinding, and particle size.
Use of Hydrogen in the Steel Industry
The use of hydrogen as a clean and storable energy is involved in the substitution of coking coal from natural gas for the reduction of iron oxides by the reduction of iron oxides by the process of direct reduction .The resulting product called "pre reduces or synthetic scrap 'is the biggest load of arc furnaces in steel production. To meet the needs and steel products to prevent the importation of coal as expensive and polluting matter, we focused our studies and research work to the enhancement of our natural resources including the use of iron ore Gara Djebilet and Algerian natural gas. The main objective of this work is to produce rich reducing gas hydrogen from natural gas at a lower cost by the principle of steam reforming.CH4 (GN) + H2O (steam) = CO + 3H2 (1). The producing a reducing gas consists primarily of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO), from natural gas and water vapor in a re-driver is used as a reducing agent for iron ore(Pellets or calibrated) in a direct reduction pilot module [3] with a capacity of one ton.Fe2O3 + 3 H2 = 2 Fe + 3 H2O (2). Voir les détails
Mots clés : Energy ; conversion, Hydrogen, gas reducing, sponge iron., steel, pollution.
Caractérisation mécanique des revêtements durs de molybdène et des couches nitrocarburées déposés sur une fonte grise.
La fonte grise à graphite lamellaire est un matériau qui possède des propriétés lui permettant d’être utilisée dans de nombreuses applications. Elle peut être exposée à quelques conditions de service très exigeantes, étant particulièrement importantes les sollicitations thermiques, l’usure abrasive et l’endommagement par corrosion des parties superficielles. En effet, les lamelles de graphite agissent comme points de concentration de contraintes et, sous effort, favorisent la propagation de la crique ce qui conduit à une diminution des caractéristiques mécaniques et d’allongement. La quantité et le type de lamelles de graphite sont donc déterminants pour les propriétés mécaniques.Pour palier à ce problème, nous préconisons un revêtement de molybdène déposé par projection thermique à flamme-fil et un traitement thermochimique de nitrocarburation ferritique en bain de sels dans le but d’améliorer les propriétés mécaniques notamment la résistance à l’usure abrasive d’une fonte grise à graphite lamellaire type Ft 25. Ce présent travail a été mené dans l’objectif principal est d’étudier les effets des deux traitements superficiels déposés séparement pour améliorer d’avantage la microstructure et par conséquent les propriétés d’anti-usure. En considérant la diversité des paramètres comme le prétraitement des surfaces, la rugosité, la température de la flamme, la distance buse-échantillon, la pression des gaz, la vitesse de défilement de la torche, nous avons pu obtenir un dépôt d’épaisseur environ 80 µm et de rugosité de l’ordre de 10 µm. Ce revêtement de molybdène est caractérisé par une structure lamellaire contenant des oxydes types (MoO3, Mo9O26, Mo4O11), des pores et des particules non fondues. Toutefois, l’apport du molybdène à l’aide du procédé flamme-fil a conduit à la formation d’une zone d’interdiffusion qui peut former des intermétalliques renforçant ainsi l’adhérence revêtement-substrat. Comme il a contribué à l’amélioration de la dureté superficielle de 220 HV à 1400 HV. Cette dernière a été confirmée également par les essais de nanoindentation où nous avons relevé les propriétés élastiques tels que le module de Young et le coefficient de Poisson. Outre cela, ce dépôt est caractérisé par une meilleure résistance à l’usure par rapport au substrat. Dans la deuxième phase de cette étude, nous proposons un traitement de nitrocarburation ferritique en bain de sels en variant le temps de maintien. Le durcissement superficiel optimal a été obtenu à la température 580°C pendant 6h0. Ce traitement nous a permis l’obtention d’une couche nitrurée composée principalement d’une couche de combinaison (ε-Fe2-3N et γ’-Fe4N) suivie d’une couche de diffusion (α+carbures). Ces couches de quelques dizaines d’épaisseurs de microns ont engendré un niveau de dureté en extrême surface de l’ordre de 750 HV.L’analyse de la microstructure et du comportement mécanique des systèmes revêtus et des couches nitrocarburées ont été faites en se servant des techniques d’analyses telles que la microscopie optique et électronique à balayage, la diffraction en incidence rasante des rayons X, la microanalyse des éléments, la microdureté Vickers, la nanoindentation et enfin des tests d’usure par abrasion. Voir les détails
Mots clés : Traitements de surface, fonte grise, microstructure, propriétés mécaniques, usure par abrasion
Résolution de problème inverse en utilisant l’algorithme diagonale Détendu projections orthogonales (DROP) de reconstruction d'image à rayon x
Dans ce travail, nous présentons l’application des algorithmes basés sur les méthodes algébriques, de reconstruction d’image en tomographie à rayon X. Ainsi, les algorithmes de DROP avec régularisation quadratique (Projections orthogonales diagonale Relaxe), Gradient conjugué seront implémentés et appliqués à des images réels obtenues par un tomographe à Rayons X, Une étude comparative est faite dans le but d'examiner les résultats des algorithmes de reconstruction. Voir les détails
Mots clés : Méthode DROP, régularisation, Tomographie, Gradient Conjugué
Synthèse et caractérisation de nano-hydroxyapatite
Plusieurs procédés de synthèse chimique ont été développés pour préparer la poudre hydroxyapatite (HA) en utilisant divers types de sources de calcium (Ca) et de phosphate (PO4). Dans le présent travail, nous rapportons les conditions d’élaboration d’une poudre nanométrique de HA en utilisant la coquille d’œuf de poule comme source de Ca. La synthèse a été effectuée à partir de la réaction chimique de Ca(OH)2 obtenu après traitement thermique des coquilles et l’acide phosphorique H3PO4, en présence de L’EDTA comme agent chélateur et le NH4OH pour ajuster le pH. Les produits ont été caractérisés par diffraction des rayons X et microscopie électronique à balayage. Voir les détails
Mots clés : hydroxyapatite, nano-poudre, synthèse par voie humide, DRX, MEB
Effet des paramètres de synthèse sur les propriétés d’un biomatériau type phosphate de calcium : Hydroxyapatite
L’hydroxyapatite (HA) a été largement utilisée dans des applica-tions biomédicales pendant plus de quatre décennies, elle présente un intérêt croissant dû à ses propriétés favorables telles que la bioactivité, la biocompatibilité, ostéoconduction et l’ostéointégration. Divers procédés ont été rapportés pour prépa-rer des poudres du HA synthétiques. Du fait qu’in vivo, les pro-priétés biologiques et mécaniques du HA soient très sensibles à ses caractéristiques structurelles, la bonne exploitation de ce matériau bioactif dans le domaine biomédical nécessite encore un effort à déployer. Dans ce travail de recherche, nous avons élaboré deux poudres d’hydroxyapatite par voie humide, en variant le temps d’agitation : 72 h en continu et 48 h avec des périodes de vieillis-sement. Les spectres DRX montrent que les deux poudres ont la même stœchiométrie, les observations MEB nous permettent d’identifier la forme et la taille des cristallites. Voir les détails
Mots clés : hydroxyapatite, biomatériaux, céramiques, double décom-position, voie humide.
Etude l’application de nouvelles voies de synthèse composites thermostructuraux (CMC)
Dans ce travail, nous avons utilisé le concept de composite thermostructuraux pour développer un ma-tériau alliant à la fois d’excellentes performances thermiques et de très bonnes propriétés mécaniques – à l’application dans des conditions extrêmes: températures élevées, sous des contraintes mécaniques et thermiques. Ainsi nous avons étudié les différents matériaux utilisables dans l’industrie aérospatiale. Ceci nous a conduits à une formulation d’une composition pour des matériaux, constitués d’une ma-trice céramique et de charges céramiques, notamment le carbure de silicium (SiC) et les fibres de car-bone (C). Dans ce travail, nous sommes intéressés à l'étude et l'application de nouvelles procédés de synthèse composite de céramique en particuliers les composites a base da carbure de silicium (SiC/SiC) et d'autre part, les mécanismes et les phénomènes chimique de ces processus. Ainsi, une modélisation du comportement du composite sous sollicitations mécanique est proposée. Voir les détails
Mots clés : composites thermostructuraux, carbure de silicium, comportement mécanique
Fabrication d’un four électrique à deux zones pour l’élaboration des monocristaux
La plupart de différentes méthodes d’élaboration des cristaux individuels nécessitent la conception d’un four électrique à deux zones, d’un mécanisme de déplacement du creuset et d’un creuset avec goulot d’étranglement.La croissance de ces cristaux individuels a été développée depuis longtemps pour répondre aux besoins des recherches et des applications fondamentales. Des méthodes de croissance classiques ont été modifiées pour permettre leur application à des matériaux spécifiques.Le four que nous avons élaboré est un four à deux zones dont la chambre est de forme tubulaire, positionnée verticalement ayant un profil de gradient thermique le long de son axe. L’une des zones (supérieur) doit atteindre la température de fusion du métal et la seconde (inférieur) ; sa température doit être inférieure au solide. Voir les détails
Mots clés : Germe monocristal, Four a deux zones