Sciences des matériaux
Elaboration et caractérisation de matériaux céramiques
The aim of this work is the elaboration and the development of new ceramics piezoelectric without lead with performance like the PZT. Our interest focuses on the choice of the material used, the mastery of elaboration techniques and microstructure and piezoelectric characterization. Voir les détails
Mots clés : Céramique; Frittage; Microstructure; Propriétés piézoélectriques.
Produit de Pulvérisation Cathodique Magnétron d’Alliages Légers -CaractérisationsMicrostructural et électrochimique -.
Des films minces de l’alliage binaire Al-Mn nanostructurés ont été élaborés sur des substratsen verre par co-pulvérisation cathodique magnétron à partir de deux cibles pures, dans uneatmosphère inerte d’argon à une température inférieure à 400K.Ce travail porte sur l’étude de la décomposition des dépôts métastable du système binaire (Al-Mn).Les examens par DRX et par MEB ont été réalisés afin de déterminer la nature des phases enprésence ainsi que leurs structures et de pouvoir établir par la suite une relation entre la teneurdu Mn et la microstructure.Une comparaison des caractéristiques physiques par des mesures électriques et magnétiquesdes dépôts Al-Mn bruts et traités ont également été réalisées. Voir les détails
Mots clés : Al-Mn, Thin films, pulvérisation cathodique magnétron, heat treatment
Etude du comportement à l'endommagement des materiaux composites stratifiés et sandwitches
Ce travail de thèse a pour objet d’analyser le comportement en statique, en fatigue des composites stratifiés et sandwichs. Les stratifies étudies sont constitués d’une matrice en résine époxyde et des renforts en fibres verre, de carbone tissé, carbone unidirectionnel et hybride verre-carbone. Il consiste à évaluer le comportement mécanique et à l’identification des différentes modes d’endommagements de ces matériaux au cours des sollicitations mécaniques et plus particulièrement le comportement en fatigue et impact. Le travail comportera une partie expérimentale permettant la mise au point des essais instrumentés et disposer de moyens de caractérisation non destructive de ces mécanismes d’endommagement afin de pouvoir contrôler la tenue mécanique des structures en service. Les techniques d’Emission Acoustique (EA) et de Thermographie Infrarouge (TIR) représentent des moyens non destructifs de détection in-situ des endommagements au sein des structures en composites. Voir les détails
Mots clés : essais statiques, essais dynamiques, fatigues, endommagement, composites, interface fibre/matrice
Etude des propriétés mécaniques des céramiques par émission acoustique (EA)
La biocompatibilité profère aux céramiques un intérêt de plus en plus grand dans le domaine biomédical. Elles se présentent en tant que meilleurs candidats, comme substituts osseux et implants dentaire. Cependant, leurs propriétés mécaniques médiocres suggèrent un suivi de l’endommagement de ces matériaux, afin de prévoir leur fiabilité. L’objectif de ce travail est de décrire le comportement mécanique des céramiques, en utilisant la technique de l’émission acoustique (EA). L’étude sera basée sur l’influence des différents paramètres structuraux et physico-chimiques sur les propriétés de rupture, depuis l’élaboration du matériau jusqu’à la description du comportement mécanique reposant sur les résultats enregistrés par l’EA. Voir les détails
Mots clés : céramique, Emission acoustique, rupture, comportement mécanique
Elaboration et caractérisation d’un composite à base de diatomite
Dans notre thèse on s’intéresse à un matériau local appelé la diatomite qui se trouve en abondance dans la nature. La diatomite est aussi appelée kieselguhr. C’est une roche sédimentaire siliceuse, poreuse et friableformée entièrement ou presque de "squelettes" de diatomées. Ce matériau peut être utilisé dans la purification des eaux potables, comme agent de filtration ou absorbant des pesticides en milieux poreux, dans la fabrication des antibiotiques et quelques sirops pharmaceutiques et on le qualifie comme étant un matériau amical de l’environnement. Le but de notre étude est la préparation, la caractérisation et la détermination des propriétés thermo-physiques du composite à base de diatomite permettant de savoir les possibilités d’utilisation de ce matériau dans la construction et l’isolation thermique. Voir les détails
Mots clés : diatomite, paraffine, Propriétés thermiques, composite
Elaboration et caractérisation de biocéramiques à base d’hydroxyapatite utilisées dans les dispositifs médicaux
Les biocéramiques phosphocalciques sont couramment utilisés comme substitut osseux depuis une vingtaine d'années, Les biomatériaux céramiques à base de phosphate de calcium sont largement étudiés et utilisés dans différents domaines médicaux tels que l’odontologie, l’orthopédie, la chirurgie faciale etc. Différents phosphates de calcium présentent un intérêt, leur utilisation dépend de leurs propriétés telle que la résorbabilité ou la bioactivité. Les céramiques à base d’Hydroxyapatite de formule chimique Ca10(PO4)6 (OH) 2 ou de Phosphate tricalcique ß Ca3 (PO4)2 sont parfaitement biocompatibles, elles permettent ainsi de restaurer un capital osseux compromis ou de favoriser la colonisation osseuse dans des situations cliniques très diverses. Par exemple, le comblement des défauts osseux après curetage ou résection tumorale, la fusion osseuse lors d’arthrodèse vertébrale ou encore la restauration osseuse parodontale font partie de ces applications. Pour cela, le travail de la thèse de doctorat concerne l’étude des propriétés physico-chimiques et la cinétique de bioactivité des biomatériaux à base d’hydroxyapatite naturelle. Voir les détails
Mots clés : hydroxapatite, bioactivité, dispositifs médicaux.
Comportement tribologique et faisabilité d’une architecture de prothèse de hanche
L’objectif est de simplifier la pose de prothèses de hanche et d’améliorer leurs performances mécaniques. Les prothèses actuelles sont composées d’une partie fémorale (une sphère portée par une tige) et d’une partie implantée sur l’os iliaque (une cupule, dans laquelle trouve la sphère). La sphère tourne dans la cupule avec des frottements, parfois importants compte tenu des contraintes correspondants au poids du corps. L’objectif est d’étudier plusieurs architectures alternatives qui remplissent le cahier des charges fonctionnel. Voir les détails
Mots clés : hanche, biomatériaux, tribologie, dégradation
Étude atomistique (AB INITIO) des alliages intermétalliques Fe2Al(Zr1-xNbx) et Fe2(Zr1-xNbx) dans la phase Heusler et de laves C15; stabilité et propriétés structurales
Dans ce travail, on s’est proposé d’étudier les propriétés structurales et la stabilité de quelques intermétalliques technologiquement importants, en utilisant une méthode de modélisation numérique dite ab-initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ainsi que les pseudopotentiels. Ces intermétalliques de formule Fe2(Zr1-xNbx) et Fe2Al(Zr1-xNbx) cristallisent respectivement dans la structure des Laves C15 et Heusler L21. Ces phases précipitent dans les alliages à base de Fer Aluminium contenant les éléments d’addition (Zr et Nb). Ces alliages sont destinés a des applications tels que; les échangeurs de chaleur, les composants de moteurs ou de turbines, ou pour la fabrication des pièces structurales. Les résultats des calculs, comparés aux valeurs tabulées dans la littérature, montrent un bon accord. De plus, la stabilité, la rigidité, ainsi que les propriétés magnétiques et thermodynamiques des deux systèmes dépendent fortement de la teneur du composé en Niobium (Nb). Voir les détails
Mots clés : théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), méthode des pseudo potentiels, composés intermétalliques, phases de laves, phases Heusler, approximation quasi-harmonique (QHA), propriétés structurales, magnétiques et thermodynamiques
Influence des traitements de hautes températures sur le comportement structural et mécanique des soudures en acier inoxydable duplex 2205
Dans ce travail, on a étudié l’effet des traitements thermiques sur l’évolution des propriétés microstructurales et mécaniques de soudures en acier inoxydable austéno-ferritique « Duplex » 2205. Une série de traitements thermiques a été réalisée à des températures allant de 800 à 1200°C avec un pas de 50°C. L’équilibre des phases / de l’acier inoxydable duplex 2205 a été considérablement affecté suite à l’opération de soudage. Le traitement entre 800° et 1000°C a causé une fragilisation de la soudure, surtout au niveau de la ZAT ; Cette fragilisation a été provoquée par la formation des carbures M23C6 et de la phase intermétallique aux niveaux des interfaces ferrite/ferrite et ferrite/austénite. Des essais de traction, de dureté et de résilience ont été réalisés pour la caractérisation mécanique des soudures avant et après les traitements thermiques Voir les détails
Mots clés : acier inoxydable duplex 2205, soudage, Zone affectée thermiquement, traitements thermiques équilibre des phases d/g
Élaboration et étude de l’évolution microstructurale d’un acier a haute limite élastique au molybdène après traitement thermomécanique et thermique
L’objectif de développer un acier HSLA au molybdène est d’obtenir des propriétés mécaniques élevées après déformation à chaud tout en éliminant le besoin des traitements thermique. Les caractéristiques de ces aciers sont le résultat des effets combiné du Molybdène en augmentant la trempabilité, du Niobium, du Titane et du Vanadium. Ainsi le Nb contribue à l’affinement du grain par précipitation et retarde la recristallisation. Le Ti et V contribuent au durcissement final. Ce travail se base sur le suivi de l’évolution microstructurale et de la dureté de deux nuances d’acier micro alliés à haute limite d’élasticité au molybdène, de l’élaboration en passant par les différents traitements thermomécanique et thermiques, afin d’avoir les propriétés optimales, plus le contrôle de la forme des inclusions à travers l’ajout de l’élément des terres rares (Praséodyme). Voir les détails
Mots clés : acier HSLA, traitement thermique et thermomécanique, précipitations, dureté, dispersoides