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Electrical Characteristics of SnS /ZnS Heterojunction
Thin sulphide (SnS) is a promising candidate for a low cost, no toxic solar cells absorber layer. In this paper thin films of SnS were prepared by spray pyrolysis onto glass and ZnS/FTO coated glass substrates at different substrate temperatures in the range 250-400°C. SnS were characterized with X-rays diffraction and scanning electron microscopy and UV visible transmittance. The electrical properties of SnS/ZnS heterojunctions were determined using recording their current-voltage I(V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics at ambient and at different measurement temperatures from 28-94°C. The results analysis indicate that the saturation current varied from 0.68 to 2.8 µA and series resistance from 191 to 800 ? , The structures ideality factor is ranged from 1.37 to 2.7. The diffusion potential (Vd) was determined by the intercept of extrapolation of 1/C2-V curve to the abscise axis (V=0) we found Vd values ranged from 0.67 to 1.2 V. Voir les détails
Mots clés : Tin sulfide; thin films; solar cell; spray pyrolysis; SnS/CdS Heterojuction.
SnS Thin Films Prepared by Chemical Spray Pyrolysis method
Tin sulfide (SnS) is interesting semiconductor that found application is several fields such as photovoltaic and gas sensor due to its interesting optical and electrical properties. In the present study, chemical spray pyrolysis deposition (CSP) was used to deposit tin sulfide (SnS) thin films onto glass substrates at 350°C. The starting solutions were prepared by the dilution of SnCl2 and thiourea in distilled water. The structural, optical and electrical, properties of the films were determined using X-ray diffraction, UV visible transmittance and Hall Effect measurements respectively. The influences of flow rate (10, 15 and 20 ml/h) in the structural, optical and electrical properties were determined. The XRD data confirms that the films prepared at low flow rate are a mixture of SnS and Sn2S3 phases. However, when the flow rate is increase; structures of the films are amorphous. From the UV-visible transmittance in the visible range we noticed that films optical band gap value ranged from 1.2 to 1.5 eV. The Hall Effect measurements indicate that SnS thin film exhibits p-type conduction with a conductivity decrease by two orders from 5.15x10-3 to 5.8x10-7 (?.cm)-1. Voir les détails
Mots clés : Tin sulfide, solar cell, UV-visible, spary pyrolysis
Estimated life time in an HDPE pipe with a semi-elliptical defect under internal pressure.
High density polyethylene has been widely used in marine and gas transportation, storm sewers, culverts and city drainage system. Compared with other conventional pipes, it has its own advantages, such as, chemical and corrosion resistance, toughness, flexibility, easy splicing and consequent easy handling and installation. In this paper, and in order to predict the remaining lifetime of a pipe having a defect and subjected to internal pressure, it is necessary to estimate KI stress intensity factor during the propagation of the crack. The finite element method is used to assess the values of the stress intensity factor of an axially oriented semi-elliptical crack located at the inner surface of an HDPE pipe. The crack configuration is described by the relative wall thickness (t/R), the relative crack depth (a/t) and the crack aspect ratio (a/c). The lifetimes presented are discussed according to the size of the crack and the stress intensity factor in each case. Voir les détails
Mots clés : HDPE pipe, Crack, rupture, Finite Element Method FEM, stress intensity factor, Lifetime.
EVALUATION OF MECHANICAL STRESS EFFECT ON THE PROPERTIES OFSTAINLESS STEEL SURFACES BY SECM, SKP, SVET AND LEIS
Mechanical stress or fatigue cracks originate from varioussurface imperfections, such as inclusions, pits, or residualstress. It is very important to use a method to predict thelikelihood of environment-assisted cracking or pitting corrosion.The austenitic stainless steel shows high corrosionresistance level. It knows that plastic deformation decreaseit's resistance. The corrosion form in case of this steel is veryspecial and the corrosion tests are difficult. The investigationof Scanning Kelvin Probe (SKP), s canning vibrationelectrode technique (SVET) and localized electrochemicalimpedance spectroscopy (LEIS) to evaluate the influence ofmechanical stress on the electrochemical properties ofaustenitic stainless steel 316L.We tested the selected steel about its corrosion behaviour afterhigh rate deformation. We wanted to find a relationshipbetween the corrosion resistance decreasing and the rate ofthe plastic deformation. Plastic deformation effect of thecorrosion resistance in case of austenitic stainless steel Voir les détails
Mots clés : SKP, SVET, LIES, corrosion, austenitic, plastic deformation 316
Extraction of green inhibitor and study of their antioxidant effectiveness of ecologicalcorrosion
Several methods are available to prevent or retard corrosion ofmetallic materials, the use of inhibitors is one of the besttechnique to ensure their protection in contact with aggressivemedia such as hydrochloric acid medium. The environmentaltoxicity of organic corrosion inhibitors has prompted thesearch for green corrosion inhibitors as they are biodegradable,do not contain heavy metals or other toxic compounds. As inaddition to being environmentally friendly and ecologicallyacceptable, plant products are inexpensive, readily availableand renewable. The objective of this work is the extraction oflimonene from orange peels and study their effectiveness onthe corrosion of X42 steel in HCl medium. The analysis ofinhibitor was evaluated by chemical methods, and theelectrochemical study shows that the addition of limonene tothe medium induces a reduction in the corrosion rate of thesteel in HCl medium. Other parameters may influence itsinhibitory activity such as immersion time, concentration ofinhibitor, the nature of media (acidic or basic). Voir les détails
Mots clés : Metal and alloys; Acid medium; corrosion inhibitors; Green inhibitors; limonene
Tribological and Eelectrochemical Characterization of a Titanium Alloy in a Physiological Solution.
Titanium alloys are used primarily for biomedical and / or dental applications. They are characterized by a better mechanical compatibility with the tissues and a good biocompatibility in the body fluids. The alloy TA6V4 used in orthodontics is subject to degradation by wear and corrosion. In this context, we are primarily interested in the study of the dry friction wear of the TA6V4 / Al2O3 torque by means of a rotating Ball / Disc tribometer. In order to evaluate the biocompatibility of this alloy, an electrochemical study in a physiological solution was carried out using conventional electrochemical measurement methods (time-dependent monitoring of the corrosion potential, potentiodynamic curve) as well as Electrochemical impedance spectroscopy. The results of tribology, the friction of the torque TA6V4 / Al2O3 against each other, revealed a friction coefficient of 0.2 and a wear volume of the order of 22.579.10-12 mm3/N.mm. The wear mechanism studied by scanning electron microscopy revealed abrasive and adhesive degradation. From the electrochemical point of view, the TA6V4 alloy in Hank's solution exhibited good corrosion resistance with a polarization resistance of 44 540 Ω. Analysis by electrochemical impedance spectroscopy indicated that this alloy is passive in nature, following the formation of a surface-stable two-phase oxide layer composed of an internal compact layer which has good corrosion resistance And an external porous layer which is favorable to osteointegration. Voir les détails
Mots clés : Alloy TA6V4, Corrosion behavior, friction
Traitement mécanique de surface- Approche par la dimension fractale
L’obtention d’une surface de qualité réside dans le choix du processus de finition le mieux adapté et le plus efficace à long terme, [18]. En effet, les traitements mécaniques de surface (TMS) sont des procédés de finition, qui opèrent sans perte de matière et contribuent énormément dans l’amélioration de la qualité des surfaces. Le brunissage à la bille est l’un de ces procédés, très simple et peu coûteux, il agit par déformation plastique des couches superficielles engendrant une amélioration des caractéristiques mécaniques et micro-géométriques de la surface. En conséquence les paramètres caractérisant l’état de surface sont directement liés aux processus de fabrication et de finition des surfaces. Souvent, la qualité de surface est caractériser par le paramètres statistique "Ra". Cependant l’inconvénient majeur de ce paramètre est qu’il n’est pas un bon indicateur pour les différents types de surfaces (aucune distinction n'est faite entre les pics et les vallées), et ne reflète pas une image fidèle et physique du profil de la surface réelle. Pour remédier ce problème, l’état de surface a été appréhendé par la dimension fractale "Dfs", ce paramètre permet de mesurer le degré des régularités de surface et reste constant à toute les échelles. Il prend des valeurs fractionnaires (2 < Df <3), plus "Dfs" tend vers 2 plus la surface est régulière et lisse. Afin d’observer l’effet des paramètres du régime de traitement sur la dimension fractale, un travail expérimental a été mené au moyen d’un procédé de traitement mécanique de surface (brunissage à la bille) appliqué sur un matériau en alliage d’aluminium commercial. Trois paramètres du régime ont été considérés à savoir : l’avance "f", la force de pression "Py" et le diamètre de la bille "Db". Des modèles mathématiques ont été dégagés en utilisant les plans d’expériences multifactorielles de "Box-Behenken" pour la prédiction de la dimension fractale "Dfs" . Voir les détails
Mots clés : Brunissage, état de surface, dimension fractale, plans d’expériences
Effet des paramètres du régime sur la pente quadratique Sdq
La caractérisation des surfaces en 3D permet des interprétations faciles et intuitives grâce à un jeu de paramètres adéquats, souvent la qualité de surface est évaluée avec le paramètre Ra, actuellement d’autres paramètres sont pris en considération pour apprécier les états de surface fonctionnelles. La dimension fractale Df et la pente quadratique de surface Sdq qui permettent de définir respectivement les irrégularités de surface et de caractériser les différents stades d’endommagement du matériau. Pour estimer ces paramètres, des surfaces en alliage d’aluminium ont été traitées par brunissage en adoptant la méthode des plans d’expériences. les paramètres du régime de traitement ont été optimisés. Ces derniers ont été appliqués sous différentes passes afin d’observer le comportement de "Sdq" avec la variation du nombre de passes et vis-à-vis de "Df". Les résultats montrent que "Sdq" diminue au fur et à mesure que "Df" ; avec l’augmentation du nombre de passes où il est observé pour i= 1, Df= 1.16 et Sdq=0.60µm et pour i= 3, Df= 1.08 et Sdq=0.24µm. Voir les détails
Mots clés : dimension fractale, pente quadratique de surface, optimisation, plans d’expérience
The corrosion resistance ofsupermartensitic steels compared to martensitic steels in different corrosion media
The supermartensitic stainless steels deduced from the refinement of the compositionof martensitic steels, have a low carbon content with 13% of chromium, 5% of nickel and 2%of molybdenum, this new generation of steel has an improved ductility with a good resistancemechanical and excellent resistance to corrosion. In this work, a comparative study of thecorrosion behavior of these two stainless steels in different aggressive chlorinated andsulphurized media was carried out. Stationary (polarization curves) and transient(electrochemical impedance) electrochemical methods have been applied. The rate ofcorrosion as a function of time was determined by the mass loss method and thecharacterization of the surface condition was studied by optical microscopy. Two types ofcorrosion were observed: uniform corrosion in which the half-reactions are homogeneouslydistributed in 0.5M H2SO4, followed by localized corrosion observed in 0.5M NaCl for bothsteels. According to the polarization curves, the corrosion potential differs betweenmartensitic steel and supermartensitic steel where it has a higher potential with -0.342 V / Ag/ AgCl in 0.5M H2SO4 and -0.339 V / Ag / AgCl in 0.5M NaCl. In parallel, the polarizationresistance given by EIS shows that in both media, supermartensitic steel is more resistant thanmartensitic steel where it has an Rp equal to 7200 Ohm in 0.5M H2SO4 and 8340 Ohm 0.5MNaCl. These results are confirmed by the optical microscope microstructure. Voir les détails
Mots clés : corrosion, martensitique stainless steel, supermartensitique stainless steel
Etude du pouvoir d’inhibition des terres rares contre lacorrosion des aciers bas carbone
Afin de limiter la dégradation des aciers en service, des traitements de surface sontappliqués .L’association de différentes couches permet de protéger les matériaux contre lacorrosion de manière durable. Les composés à base de chrome hexavalent sont depuistoujours les plus utilisés dans le secteur aéronautique, car ils sont simples à mettre en oeuvre etsont reconnus comme étant les inhibiteurs les plus efficaces de la corrosion des aciers. Lesrécentes directives européennes précisent que l’utilisation des composés à base de chromehexavalent doit être réduite, voire supprimée, car ceux-ci ont été reconnus cancérigènes ettoxiques pour l’environnement. De nombreux travaux ont été réalisés ces dernières annéesmais, aujourd’hui, la plupart des solutions de substitution ne présentent pas le même niveaude performances que les procédés à base de chrome hexavalent. Un des traitements alternatifsde passivation utilise des oxydes de terres rares, notamment le cérium. L’utilisation ce derniercomme inhibiteur qui remplace le chrome hexavalent est caractérisé par la formation descouches minces est généralement associée à la formation d’oxydes ou d’hydroxydes decérium sur les sites cathodiques de la surface métallique. La caractérisation électrochimiquede ce procédé d’inhibition a été évaluée dans des milieux agressifs tels que NaCl 0.1 M,Na2SO4 0.1M et aussi une eau industrielle. Ainsi, la résistance à la corrosion obtenue surl’acier A 366 a été étudiée. Pour l’ensemble des échantillons, la durée de protection a étéévaluée grâce à la mesure de Ecorr. En parallèle, l’efficacité est suivie par la mesure de larésistance de polarisation, de la densité de courant de corrosion et aussi la spectroscopied’impédances électrochimique. En conclusion, les résultats des différentes techniquesélectrochimiques ont montré que le cérium peut très bien et avec une efficacité équivalenteremplacée le chrome hexavalent. Voir les détails
Mots clés : corrosion, chrome, cerium, impédance