Liste des Thèses de doctorat
Effet de la cinétique de précipitation sur la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable duplex 2205 et de l’alliage d’aluminium 2000
This thesis is subdivided into two main parts. First, the influence of the microstructure of the AA2214-T6 aluminum alloy on the morphologies and electrochemical properties of anodic alumina oxide films was investigated. (AAO) formed, and then to see if the heat treatment T4 brought to the AA2214 alloy brought improvements in term of the morphologies of (AAO) and in term of resistance to the corrosion of the anodic alumina oxide films .Secondly, we orientate this work to correlate the pitting potential (Epit) evolution with the kinetics of σ phase precipitation in the 2205 duplex stainless steel aged at 850°C after solution treatment at 1150°C. The potentiodynamic polarization curves indicate a reduction of the pitting corrosion resistance with the aging time, which is revealed by a decrease in the Epit values from 0.65 to 0.40 VSCE. Thus, Epit values are used to determine the kinetics parameters of the σ phase precipitation. The experimental transformed fraction agrees well with the one calculated by using the modified Kolmogorov–Johnson–Mehl–Avrami equation with an impingement parameter c = 0.6. Voir les détails
Mots clés : Kinetics, KJMA, Pitting corrosion, Potentiodynamic polarization, sigma phase precipitation, Aluminum alloy, (AAO) anodic alumina oxide, porous structure, T4, EIS
Développement des lois de commande adaptative basées sur les multi-modèles pour la supervision des systèmes complexes
La tolérance aux défauts et la détection de défauts est considérée comme étant des fonctions particulières utilisées par la supervision dont l’un des rôles est de permettre la conduite d’un procédé industriel aussi bien en mode nominal qu’en mode défectueux. Elle doit pouvoir évaluer à tout moment l’état dans lequel le procédé opère et le cas échéant de pouvoir modifier son mode de conduite en fonction des niveaux de performances observés. Or, la capacité qu’a un système à modifier automatiquement son comportement afin de faire face à une situation imprévue, en l’occurrence, repose sur l’adaptation de la loi de commande en fonction du défaut. L’objectif principal de cette commande adaptative consiste essentiellement à déterminer une loi de commande qui permet d’éliminer l’effet de toutes les variations paramétriques non voulues du système et d’inhiber les effets défauts affectant les performances du système. Il faut noter que les stratégies de diagnostic à base de modèles ont des performances directement liées à la qualité des modèles, c’est-à-dire à leur aptitude à décrire correctement le fonctionnement du système à surveiller.Plusieurs méthodes sont basées sur les modèles linéaires invariants dans le temps (LTI) à cause de sa simplicité, mais ils ne sont valables qu’au autour d’un point de fonctionnement et. Une nouvelle approche globale consiste à utiliser plusieurs modèles linéaires qui représentent le système dans des différentes situations dites multi-modèles, elle est valable autour de plusieurs points de fonctionnements. L’intégration de cette approche avec la commande adaptative vise à la mise en œuvre d’un multi-contrôleur. Afin de valider cette technique, cette thèse traite la combinaison de ces stratégies avec une nouvelle technique d'optimisation connue sous le nom Inégalités Matricielles linéaires (LMI). Dans le but principal de ce travail est de rendre le système stable à chaque instant et quelques soit la perturbation et les défauts. Voir les détails
Mots clés : diagnostic, commande tolérante au défaut, commande adaptative à modèle de référence, multi-modèles
Modélisation Numérique du comportement à l’endommagement d’un matériau composite
In this thesis, we focused on the development of micromechanical model specific to plain woven composite in order to predict their progressive damage , where the law of material behavior is considered as nonlinear elasto-plastic (this depend on tensile test results) . The first part of the work will be conducted to elaborate plain woven composite specimen and perform tensile test. After that micromechanical model would be developed in order to determine the initial effectives elastic modulus from homogenization techniques, of RVE, which can be used to relate between Mico scale and Macro scale. Subsequently, an incremental formulation of the unit cell method will be considered taking into account the evolution of plasticity and damage. The implementation of investigated approach will be achieved through finite element code and the validation of the model will be considered in the case of a quasi-static loading. Voir les détails
Mots clés : Woven composite, damage, plasticity
Etude des propriétés mécaniques et électrochimiques d'un multi-matériau fonctionnel obtenu par rechargement dur base Ni-Cr-Fe
La corrosion et l’usure dans un milieu de refroidissement complexe et agressif étant très compliqué, ce travail a pour objectif, en plus du fait de réaliser deux bi- matériaux (25CD4/ Inconel 182) par deux modes de rechargement dur différent , Shielded Metal Arc Welding (SMAW) et le Tungstène Inerte Gaz (TIG Pulsée), de caractériser l’assemblage sous trois formes différentes : Microstructurale, Mécaniquement et par des mesures électrochimiques en mettant l’accent sur la protection cathodique et les critère de protection du couplage galvanique 25CD4/Inconel 182. Deux étapes essentielles ont été réalisées, à savoir ; La réalisation des bi-matériaux par rechargement SMAW et TIG Pulsée et la caractérisation mécanique et physico-chimique des composés, particulièrement, l’étude électrochimique en milieu marin (3,5% de NaCl) à la température ambiante en tenant compte de l’un des moyen de protection le plus utilisé dans l’industrie : la protection cathodique. Voir les détails
Mots clés : tig pulsée, inconel182, rechargement, corrosion, Protection cathodique
Etude de l'applicabilité de différents procédés électrochimiques et d'oxydation avancée pour le traitement de rejet de la raffinerie d'Alger
La demande mondiale de produits pétroliers est en constante d’augmentation, et elle entraîne une exposition dangereuse pour l’environnement. Ces produits génèrent des quantités importantes d’eau lors du processus de raffinage, qui posent de sérieux problèmes dans le traitement biologique du fait de leur résistance à la biodégradation et/ou d’effets toxiques sur les processus microbiens. La persistance de certaines molécules non biodégradables présentes dans ces rejets pourrait entraîner une toxicité pour l'être humain et son environnement. Pour cette raison, les eaux usées de raffineries nécessitent l’emploi de traitements avant de les rejeter dans l’environnement. Les procédés électrochimiques ainsi que les procédés d'oxydation avancée sont parmi les procédés appliqués pour traiter ce type de polluant. L’étude paramétrique appliquant le procédé d’électrocoagulation nous a permis d’optimiser les paramètres étudiés. Après 30 minutes d’électrolyse, pour une densité du courant de 60 A/m2, pH de solution de 5.83 (pH original), une concentration de chlorure de sodium de 1.5 g/L et une distance entre les électrodes fixée à 10 mm, les valeurs finales de la DCO et de la turbidité sont respectivement 208 mg d’O2/L et 1.12 NTU, avec une consommation énergétique égale à 0.323 kWh/kg DCO, soit 0.341 kWh/m3. Voir les détails
Mots clés : effluents industriels, DCO, radicaux hydroxyles, procédés électrochimiques
Elaboration et caractérisation des couches minces de CZTS à différentes températures et épaisseurs pour les applications photovoltaïque
Résumé :Le composé de kestérite au sulfure d'étain et de zinc et de cuivre (Cu2ZnSnS4 ou CZTS) a beaucoup attiré l'attention au cours des dernières années en tant que nouveau matériau abondant, peu coûteux et respectueux de l'environnement, doté de propriétés optoélectroniques souhaitables pour les applications de cellules solaires à couche mince photovoltaïque (PV). Nous avons mis en évidence l’influence de l’épaisseur, du taux de dopant et de la température de recuit sur les propriétés optiques, structurales et thermiques des couches minces et des xérogels.Cette étude consiste à l’élaborer et caractériser des couches minces CZTS (Cu2ZnSnS4) traitées dans un domaine de température 300, 400 et 500°C, à différentes épaisseurs obtenues par voie sol-gel. Ces couches minces sont déposées sur des substrats en verre et en silicium poreux. Voir les détails
Mots clés : couches minces, CZTS, photovoltaïque
Etude de l’influence de terre rare (Er3+) sur les propriétés structurales, optiques et magnétiques des couches minces et xérogels de TiO2
Des couches minces et des xérogels de TiO2 non dopés et dopés par l’erbium ont étéélaborés par voie sol gel. Les xérogels ont été caractérisés par DSC et Raman. Les résultatsprésentent que : le maximum de cristallisation est à 339 °C de TiO2 non dopé, alors que pour celui dopé à 0.1 at.% erbium le premier maximum est observé à 301 °C et enfin, pour les autres cas(0.5, 1et 3 at.% erbium) la cristallisation débute à partir de 351 °C avec un double exothermique.La caractérisation par DRX et Raman des couches minces de TiO2 expose que leséchantillons obtenus cristallisent uniquement dans système quadrique d’anatase dans le domainede température choisi. Selon ce dernier, nous observons que la taille des grains varieprogressivement avec l’augmentation du taux d’erbium. L’étude de la morphologie par le MEB etl’AFM confirme que les films, ainsi élaborés sont homogène, sans fissuration, de structurenanométrique et possédant une très faible rugosité (de l’ordre de 1 nm).Les spectres UV-Vis- des couches minces obtenus montrent que la réflexion à uneinfluence significative sur l’indice de réfraction, la densité et la porosité. Alors que, les spectres dephotoluminescence (PL) révèlent des bandes caractéristiques d’émissions d’erbium entre 520–570nm et 640–680 nm, et que l’intensité des spectres PL augmente en fonction de taux d’erbium. Apartir des résultats de la spectroscopie des lignes noires, nous notons que les couches mincespossèdent deux modes guidés : TE0 et TE1.Les résultats du magnétomètre à échantillon vibrant (VSM) des couches minces de TiO2 non dopées révèlent un comportement ferromagnétique à la température ambiante et que le dopagepar l'erbium conduit à une augmentation du moment magnétique de saturation (Ms). Enfin, lestests photocatalytiques illustrent une bonne efficacité de dégradation de méthylorange.Les couches minces de Er3+:TiO2 présentent de bonnes propriétés structurales, descaractéristiques de photoluminescence, un très bon comportement de guidage, une structure desemi-conducteurs magnétiques dilués, et donc, sont prometteur pour des éventuelles applicationsdans les dispositifs optoélectroniques. Voir les détails
Mots clés : TiO2 dopé Er3+, sol-gel, morphologie, Photoluminescence, guide d’onde, propriétés magnétiques.
Formulation et caractérisation des matériaux biodégradables à base de l’acide polylactique-Plastifiants
In this study, the characterization of plasticized PLA with TEC and ATBC by melt blending method wasreported. The value of the melt flow index (MFI) observed for all samples are higher than those of neat PLA.The evaluation of the influence of the type and plasticizer content on the viscoelastic properties of PLA withDMA indicates a decrease in the storage modulus for plasticized PLA, indicating the flexibility and mobility ofthe amorphous phase of PLA caused by TEC and ATBC. UV-Visible spectroscopy shows that the twoplasticizers: TEC and ATBC have no effect on the color change of the films. The opacity values of the PLAfilms plasticized with TEC and ATBC were slightly lower than the value of the treated PLA film. X-raydiffraction shows the appearance of a strong diffraction at 16.7° assigned to the crystalline phase α, whichconfirms that the PLA has no crystalline polymorph transition. FTIR spectra indicate that there are somemolecular interactions by intermolecular hydrogen bonds between PLA and citrate ester. The thermal propertiesof plasticized PLA shows that TEC and ATBC are effective in lowering the glass transition temperature (Tg), themelting temperature (Tm) and the cold crystallization temperature (Tcc) of the PLA. In addition, its crystallinityincreases with increasing content of plasticizer. The TGA results indicated that the TEC and ATBC promote adecrease in thermal stability of the PLA. The weight loss plasticizer with heating time and at 100 °C is lesserthan at 135 °C. Leaching of TEC and ATBC results in cracks and changed color of material. The tensile testshowed that the formulations of the plasticized PLA with citrate ester (TEC and ATBC) give better mechanicalproperties by providing treated PLA. The observation by SEM confirmed there is miscibility between the PLAand plasticizer. Finally it can be said that the higher molecular weight of citrate exhibited a greater plasticizingeffect. Voir les détails
Mots clés : Polylactic acid (PLA), plasticizing, Triethyl Citrate (TEC), Acetyl Tributyl Citrate (ATBC)
MICROGOUTTES : ETUDE DE LA PRODUCTION ET LA MANIPULATION DESMICROGOUTTES DANS LES ECOULEMENTS FLUIDIQUES, DANSLES MICROCANAUX, AUX PROFITS DU GENIE DES PROCEDES
Ces travaux de recherche s’inscrivent d’une part dans une thématique demicrofluidique digitale : La microfluidique se propose d’imaginer de nouvelles techniquesadaptées aux microsystèmes et permettent d’attribuer aux microsystèmes des propriétésd’écoulements performantes malgré le caractère fortement laminaire de ces écoulements.Un aperçu général sur la microfluidique de microgoutte est présenté, incluant unaperçu bref des techniques de fabrication et des techniques de conception des microsystèmes.Une partie de notre travail porte sur les travaux antérieurs des écoulements dans les microscanaux. Nous exposons ensuite les détails des simulations numériques (en utilisant le codecommercial, Fluent) concernant l’analyse des micro-écoulements liquides.La génération de microgouttes s’effectue habituellement par agitation mécaniquevigoureuse. Les systèmes microfluidiques offrent une alternative aux systèmes classiques.Pour cela, il existe différentes techniques d’émulsifications microfluidiques.Les microstructures véhiculent localement des quantités beaucoup moins importantes deréactif que les procédés classiques, ils permettent aussi de travailler dans des conditions desécurité quasi maximales mais aussi d’augmenter la sélectivité chimique des réactions.La première technique développée pour générer des gouttes de façon contrôlée enmicrosystème est la jonction-T, Les microgouttes générées nécessitent des techniques demanipulation pour gérer et contrôler ces microgouttes. Dans cette étude, nous avons proposédes géométries à l’objectif de produire et manipuler par voie hydrodynamique lesmicrogouttes. Des résultats importants ont été obtenus dans les deux approches (numérique àl’aide de code commercial Fluent et expérimental à travers les moyens disponibles). Voir les détails
Mots clés : Microfluidique, microcanaux, microgoutte, écoulement dispersé, production des microgouttes, manipulation des microgouttes, simulation CFD (méthode de VOF)
Synthèse et caractérisations de nouvelles générations de céramiques piézoélectriques sans plomb
Dans ce travail de thèse, nous proposons d’élaborer de nouvelles céramiques piézoélectriques sans plomb, d’étudier l’influence des procédés d’élaboration et des conditions de synthèse de ces céramiques sur les propriétés physiques, microstructurales, diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques. Diverses techniques disponibles nous permettront de mener à bien ces travaux de recherche, que ce soient des techniques d’élaboration (synthèse en voie solide, sol-gel, …) ou des techniques de caractérisation (DRX, MEB, MET, STEM-EDX, ATD-TG, caractérisations diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques).En plus de cette étude fondamentale de nouvelles céramiques sans plomb, une application pourrait être développée : la conception de transformateurs piézoélectriques. Cette partie de l’étude passe d'abord par le choix d’une structure, le dimensionnement géométrique, suivis de la fabrication des prototypes (plusieurs architectures seront proposées) pour finir enfin par la détermination de leurs performances (gain, rendement, puissance). Voir les détails
Mots clés : synthèse, Céramique piézoélectriques, Système BCTZ, Caractérisation, microstructure