Sciences des matériaux

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et

ANALYSE STRUCTURALE DE LA DIATOMITE NATURELLE ALGERIENNE

A.HAMOUDA, H. MERADI, A. Balaska and S. Bouhouche  (2010)
Article de conférence

La diatomite appelée aussi terre à diatomées et kieselguhr est une roche sédimentaire légère constituée de coquilles fortement poreuses. Les diatomées sont des micro-organismes unicellulaires de type algue de taille généralement comprise entre 10 et 15 µm, ayant une coque fortement siliceuse. Ce matériau chimiquement inerte présente un grand intérêt lié à ces propriétés : une très grande porosité et un grand pouvoir d’absorption, cette matière première trouve donc différentes applications en développement durable et environnement : purification des eaux potables, agent de filtration, absorption des pesticides, fabrication des antibiotiques…L’objectif de ce travail est l’étude structurale de la diatomite naturelle algérienne provenant du dépôt de Sig-Mascara pour son utilisation dans l’isolation thermique dans les aciéries. La poudre de diatomite est donc analysée par diffraction des rayons x, le diagramme ainsi obtenu est affiné avec le programme MAUD basé sur la méthode d’affinement Rietveld. Cette méthode nous a permis d’identifier les phases présentes et d’analyser quantitativement les phases amorphes et cristallines. Voir les détails

Mots clés : diatomite, DRX, isolation thermique.

PHASE TRANSFORMATION OF THE MECHANICALLY ALLOYED Fe-Nb-B POWDER MIXTURE

A. HAMOUDA, S. Alleg, R. Bensalem J. J. Sunõl  (2010)
Article de conférence

Iron based amorphous and nanocrystalline alloys exhibiting good soft magnetic properties have attracted researchers due to their applications. Techniques for processing these materials are melt spin and mechanical alloying of pure components both techniques can realize production on industrial scale. The mechanical alloying is a high energy ball milling process it leads to mixing elements at the atomic level. Its application results in metastable structure formation. The aim of this work was to follow the alloying process progresses and, therefore, the induced milling amorphisation of the Fe-8Nb-30B ternary alloy. Elemental Fe, Nb and B powders (99.9% purity) with a composition of Fe-8Nb-30B (wt.%) were mechanically alloyed in a planetary ball mill type Retsch PM400, under argon atmosphere, for several milling times up to 125 h. The thermal stability, structural and microstructural changes during the milling process were followed by differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD) using the MAUD program based on the Rietveld method combined with a Fourier analysis in order to describe broadened diffraction Bragg peaks. The broad exothermic reaction which is observed in the DSC scans of the nanocrystalline Fe-Nb-B powders mixtures, consists of several exothermic peaks, occurs for all samples and spreads over the entire temperature range of the scan. This behaviour originates from strain and structural relaxations, recovery, grain growth and crystallization of the amorphous phase. XRD patterns of the Fe-8Nb-30B powders mixtures as a function of milling time show a progressive broadening of the as-received powders diffraction peaks due to the refinement of grain size and accumulation of internal strain. The disappearence of the elemental Nb powder peaks, within the first 10 h of milling, leads to the formation of a metastable Nb(B) solid solution. As the milling time increases, the intensity of the Bragg peaks for the obtained solid solution decreases and the diffracted peaks show considerable broadening within the range 2  (35°-45°) indicating the formation of the amorphous phase. On further milling time, a diffused haloes appear indicating the formation of an amorphous like phase above 50 h of milling. Voir les détails

Mots clés : DRX; Fe-Nb-B alloys; Mechanical Alloying

AN EXPERIMENTAL STUDY BY X-RAY MICROFOCUS RADIOSCOPYSYSTEM FOR NON DESTRUCTIVE TESTING (NDT)

H. Bendjama, A. Oulebsir, Y. Laib, A. ALLAG, R. Drai  (2006)
Article de conférence

Non Destructive Testing (NDT) is an integral part of the methods used in the field of industry to ensure the manufacturing quality of a sample, then its integrity during its life. The most important part of the NDT is related to the quality control of the objects and the search for defects. In front of a given problem, it is thus necessary to choose the techniques to be used. In this work we used the microfocus radioscopy system for the quality control of the metallization step of silicon solar cells, therefore, the manufacturing characteristics of the electronic components, and with this NDT system, we also carried out an inspection of welding defects of metals. This technique of imagery in real time is based on the transmission of X-rays resulting from a micrometric focus tube (≈10 μm2) in Molybdenum and without filtering allows to detect the classes of micrometric geometry defects on surface and inside the volume, the attenuation difference of X-rays according to the nature of the crossed medium makes it possible to obtain an image for the samples, this analysis helps us to ensure their quality of manufacture. Voir les détails

Mots clés : Non Destructive Testing (NDT), solar cells, electronic components, imagery in real time, X-rays

MICROSTRUCTURAL STUDY OF THE MECHANICALLY ALLOYED AMORPHOUS Fe-8Nb-30B POWDER MIXTURES

A. HAMOUDA, S. Alleg, R. Bensalem and J. J. Sunõl  (2008)
Article de conférence

In the metallurgical process of mechanical alloying (MA), powder particles are subjected to severe mechanical deformation from collisions with steel balls. High energy milling forces can be obtained by using high frequencies. During the continuous deformation, important microstructural changes such as grain refinement down to the nanometer scale and amorphization occur. Using X-ray diffraction (XRD), structural and microstructural changes of the mechanically alloyed Fe-8Nb-30B powder mixtures were investigated. Different deformation processes were observed. It was found that structural defects such as dislocations, grain boundaries (GB), vacancies and interstitials, play an important role in the nanostructure formation and amorphization processes. As a result, increase in some physical parameters such as dislocation density is similar to that obtained during severe deformation processes. Voir les détails

Mots clés : Mechanical Alloying, microstructure, DRX

ELABORATION ET CARACTERISATION DES COUCHES MINCES NANO-STRUCTURES OBTENUS PAR CO-PULVERISATION CATHODIQUE TRIODE MAGNETRON

M. Mokhtari, F.GUENFOUD, N.E BELIARDOUH, A. SAKER  (2009)
Article de conférence

Dans notre approche nous avons élaboré des films minces nano-structurés par co-pulvérisation cathodique triode magnétron (procédé PVD).Les films ont été obtenus à partir de deux cibles ultra pures respectivement du fer et du silicium. Ces alliages trouvent beaucoup d’application dans l’industrie électrique, électronique et plus particulièrement comme des capteurs magnétiques.Cinq (05) compositions ont été élaborées en fonction de la teneur en silicium allant de 4 à 38 at. % Si.Après déposition, plusieurs moyens d’investigations ont été utilisé pour la caractérisation du dépôt à savoir la microscopie optique, la Diffraction RX, la microscopie électronique à balayage et enfin, pour évaluer le comportement à la corrosion des films Fe-Si, des tests électrochimiques dans de l’eau douce et NaCl à 3,5 % ont été réalisé.Cette étude a mis en évidence l’effet de la variation du taux du silicium sur la transformation de la structure de l’état cristallin à l’amorphe d’une part et la nature de l’électrolyte sur le comportement électrochimique d’autre part selon que le caractère est cristallin ou amorphe. Voir les détails

Mots clés : Alliages Fe-Si, pulvérisation cathodique magnétron, comportement électrochimique, couche mince

MICROSTRUCTURAL AND THERMAL PROPERTIES OF NANOCRYSTALLINE FE POWDERS

S. Azzaza, S. Alleg  (2010)
Article de conférence

The microstructural evolution and thermal properties of nanocrystalline Fe during mechanical milling were investigated by using quantitative X-ray diffraction and thermal analysis techniques. Upon milling of the Fe powders with coarse grains, grain refinement takes place gradually and a steady-state grain size in the nanometer regime (about 13,8 nm) is reached after a certain period of milling. the paramagnetic nanostructured bcc α-Fe domain is extended by about 50°C at the expense of both the magnetic bcc α-Fe and nonmagnetic fcc γ -Fe as compared to coarse grained bcc α-Fe Voir les détails

Mots clés : Nanomaterials ; Iron; Microstructure; Thermal properties

Système de chauffage par micro-ondes (2.45 GHz) à haute température destiné au synthèse et frittage des matériaux céramiques

Fayçal Aouadja, Mohamed Taher Benlahrache, Sliman Achour.  (2013)
Article de conférence

Les procédés utilisant le chauffage micro-ondes pour obtenir de hautes températures nécessaires à la synthèse des phases et à la densification des céramiques sont peu développés durant les dernières années. ces techniques de chauffage présentent des spécificités souvent intéressantes par rapport aux  techniques de chauffage conventionnelle, Certains de ces spécificités incluent, cinétique de mise en température, faible consommation d’énergie…, les vitesses de chauffage très rapides (> 100 °C /minute)   ne conduisent pas des dommages dû au choc thermique, réduise considérablement la  durée et la température du transformation, et donne des microstructures fines et par conséquent des propriétés mécaniques et électrique  améliorées. Pour avoir un chauffage à haute température destiné au traitement des matériaux céramiques nous avons adapté dans ce travail un four micro-ondes domestique multimode, pour obtenir une haute température   destiné au synthèse et frittage des matériaux céramiques et études de chauffage par micro-ondes. Après la réalisation du système de chauffage, on a synthétisé et fritté des poudres de BaTiO3 dopé à différents pourcentages de Fe2O3(7% ,15%, et 20% mol) à 1200°C pendant 20 minutes dans la cavité micro-ondes multimode. Les résultats obtenus notamment les densités de frittage par chauffage micro-onde étaient considérablement élevés par rapport à celles trouvés par la méthode conventionnelle des mêmes échantillons des matériaux précédant. Voir les détails

Mots clés : micro-ondes, synthèse, frittage, céramiques.

COMPORTEMENT A L’USURE DES FONTES A HAUTE TENEUR EN  CHROME ALLIEES AU MANGANESE ET AU NIOBIUM

K. BOUHAMLA, H. MAOUCHE, A. HADJI  (2008)
Article de conférence

Les fontes au chrome sont bien connues pour leur bonne résistance à l’usure. Elles sont largement demandées dans les domaines minier, cimentier et industries pétrolières et mécanique. Plusieurs recherches ont été effectuées pour étudier ses  comportements à l’usure et à la solidification. Une bonne tenue à l’usure est le résultat d’un compromis entre les propriétés des phases eutectiques et la matrice. Cet aspect est traité par le biais de l’addition d’éléments d’alliage à caractère carburigène pour favoriser la formation de certains carbures eutectiques et secondaires. Le présent travail reporte sur l’effet de l’addition du manganèse et du niobium sur le comportement à l’usure par abrasion et par frottement d’une fonte à forte teneur en chrome. Sept compositions de fonte ont fait l’objet de cette étude. Dans six échantillons  la teneur en manganèse varie entre 0 et 3% avec un pas de 0.5% et la septième composition contient du manganèse et du niobium à 0.5 % chacun. L’étude est considérée sur l’état brut de coulée et traité des échantillons. Une étude métallographique est effectuée pour mettre en évidence la microstructure en fonction de la teneur en éléments d’alliage. La perte de masse par broyage et par frottement diminue en fonction de l’augmentation de la teneur en manganèse. Les meilleures pertes de poids par broyage et par frottement sont toujours obtenues après traitement thermique. Parmi tous les résultats obtenus la combinaison Mn + Nb donne le meilleur comportement à l’usure par frottement Voir les détails

Mots clés : fonte au chrome, carbure, eutectique, éléments d’alliage, usure

FRICTION AND WEAR MECHANISMS OF BIOMATERIAL AISI 316L SS

FELLAH Mamoun, DJEDDI Nour Eddine, LABAÏZ Mohamed, ALLAOUI Abd El Halim, HIDOUS ilyes, HIDOUS Abdelmadjid  (2010)
Article de conférence

The aim of this research is to study theFriction and wear mechanismsof a biomaterial Stainless steel AISI 316L, that we simulated work conditions of total hip prosthesis,). The tribological behavior is evaluated by a wear test using (pin-on-disc and sphere-onplane) equipment with and without (Ringer’s and 9 g.L -1 NaCl) solution as lubricant. This tests consisted of measuring the weight loss, and the friction coefficient of each material (AISI316 SS, and ceramic) under the different conditions of charge (19.43, 28 et 44N) and sliding speed (600tr/min et 1020 tr/min). The tribological results obtained in this work shows that the Stainless steel AISI316L is a good choice to use as a material combination in artificial joints Voir les détails

Mots clés : AISI316L SS, biomechanics, friction, wear, tribology

Properties of Co-doped ZnO thin films grown by pulsed laser deposition on glass substrates

A. TAABOUCHE, A. Bouabellou, F. Kermiche, F. Hanini, Y. Bouachiba  (2014)
Article de conférence

Undoped and Co-doped ZnO (CZO) polycrystalline thin films (Co: 3, 5 at.%) have been deposited at 450ºC onto glass substrates using pulsed laser deposition method. The used source was a KrF excimer laser (248 nm, 25 ns, 2 J ∕ cm2). X-ray diffraction patterns showed that the Co-doped ZnO films crystallize in a hexagonal wurtzite type structure with a strong (002) orientation, and the grain sizes calculated from these patterns decrease from 37 to 31 nm by increasing Co doping. The optical waveguiding properties of the films were characterized by using prism-coupling method. The distinct M-lines of the guided transverse magnetic (TM) and transverse electric (TE) modes of the ZnO films waveguide have been observed. In the aim to study the optical properties of the ZnO films, an accurate refractive index and thickness measurement apparatus was set up, which is called M-lines device. An evaluation of experimental uncertainty and calculation of the precision of the refractive index and thickness were developed on ZnO films. The optical transmittance spectra showed a good transparency in the visible region. Calculated optical band gap varying from 3.23 to 3.37 eV when the content of Co doping increases from 0 to 5 at.%. Voir les détails

Mots clés : Thin films, ZnO, pulsed laser deposition, Waveguiding properties, Optical transmittance