Liste des Thèses de doctorat

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et

Développement d'électrodes modifiées à base de films minces électroactifs. Application à la détection électrocatalytique

Cherif DEHCHAR (2017)
Thèse de doctorat

Au travers de ce projet de thèse, nous nous sommes fixés pour objectif la mise au point de nouveaux matériaux fonctionnels appliqués en électroanalyse. Il s'agit de développer de nouvelles électrodes modifiées ayant de grandes performances analytiques par dépôt de films minces métalliques à base d'argent ou de cuivre sur un substrat non-conducteur de verre époxy ; ou encore, par une dispersion de microparticules d'un métal noble à propriétés catalytiques, tel que le palladium, sur la surface d'un film polymère conducteur, tel que le polypyrrole électrogénéré sur silicium. Pour ce faire, nous avons opté pour la technique de dépôt par bain chimique afin de réaliser les dépôts métalliques d'argent et de cuivre ; et pour les méthodes électrochimiques de déposition, à savoir l'électropolymérisation et l'électrodéposition pour synthétiser les films composites palladium-polypyrrole. L'étude de la réactivité électrochimique des électrodes élaborées a pour objectif d'envisager leur utilisation comme capteurs voltammétriques dédiés à la détection de différentes substances d'intérêt pharmaceutique ou biomédical, telles que le peroxyde d'hydrogène, le formaldéhyde et l'acide ascorbique. La démarche que nous avons entreprise afin d'améliorer les caractéristiques analytiques de nos électrodes consiste à mettre en synergie les propriétés physicochimiques des dépôts et la réactivité électrochimique des électrodes élaborées en étudiant l'effet des paramètres de synthèse les plus influents de sorte à maîtriser leur influences sur les performances électrocatalytiques des électrodes, ainsi pour assurer une bonne reproductibilité des mesures. Voir les détails

Mots clés : Argent, capteur, Electrode modifiée, couches minces, composites, Polypyrrole

ELABORATION ET CARACTERISATION DE MELANGES A BASE DE PVC PARTIELLEMENT BIO-SOURCES

Boussaha BOUCHOUL (2018)
Thèse de doctorat

L’objectif de ce travail est de remplacer les plastifiants toxiques à base de phtalate par des mélanges de plastifiants d’origine biosourcés dans les formulations de poly chlorure de vinyle (PVC). A cet effet, l'huile de tournesol époxydée (HTE) a été synthétisée à partir de l’huile de tournesol (HT). Ensuite l’HTE est transestérifiée pour produire l'ester méthylique de l'huile de tournesol époxydée (EMHTE). L’époxydation et la transestérification sont confirmées par la mesure de l’indice d’oxyrane et par la spectroscopie infrarouge (IRTF). Les mélanges de l’HTE et de l’EMHTE avec le diesters d’isosorbide (DEI) et l'acétylcitrate de tributyle (ATBC) ont été utilisés pour réaliser différentes combinaisons de ces plastifiants dans des formulations à base de PVC. Les propriétés thermiques, mécaniques, morphologiques, rhéologiques et physico-chimiques ont été étudiées en utilisant différents techniques comme la coloration, l'analyse thermogravimétrique (ATG), la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), l'analyse thermomécanique dynamique (DMTA), la traction, la microscopie électronique à balayage (MEB), la volatilité, la migration, l’essai sur le mélangeur interne (plastographe) et la transmission de la lumière. Ces caractérisations ont montré que la stabilisation du PVC est améliorée par l'addition de l’HTE ou de l’EMHTE dans les mélanges de plastifiants par rapport au DEHP. Le DEI et l’ATBC diminuent la Tg et la contrainte et ils augmentent l’allongement à la rupture des films de PVC. La perte de masse par volatilité et par migration diminue dans les mélanges plastifiants par rapport à un seul plastifiant. La transmission de la lumière diminue avec la présence de l’HTE et l’EMHTE. Voir les détails

Mots clés : Epoxydation, Transestérification, Plastification, HTE, EMHTE, ATBC, DEI., PVC

ETUDE ET SIMULATION DE L’ENDOMMAGEMENT DES PIECES MECANIQUES DE REVOLUTION

Oualid GHELLOUDJ (2018)
Thèse de doctorat

Les roues dentées, principales pièces mécaniques de révolution connaissent beaucoup d’amélioration grâce à l’apport de nouveaux matériaux comme les polymères. Cependant elles sont sujettes aux différents phénomènes de détérioration comme l’usure, la fatigue, le fluage, qui restent peu connus. La compréhension de ces phénomènes permet d’une part de mieux appréhender l’optimisation des paramètres de fonctionnement dans les applications industrielles et d’autre part d’augmenter leur durée de vie. Ainsi le présent travail s’inscrit dans ce cadre et consiste en une contribution à l’étude et simulation de l’endommagement des roues dentées en polyamides particulièrement l’usure des flancs des dents de roue.La première partie de cette étude est dédiée à l’approche expérimentale qui a permis de faire le suivi de l’évolution de l’usure d’une roue dentée en PA66, dans trois conditions de contact : à sec, dans l’eau et dans le mélange eau-détergent et aussi de voir le comportement tribologique des engrenages combinés, polyamide-polyamide. La deuxième partie consiste à analyser les résultats d’usure et de caractérisation du matériau avant et après usure afin de modéliser et de simuler le comportement à l’usure d’un engrenage en polyamide.Les résultats expérimentaux menés dans un cas réel comme le lave-linge qui a fait l’objet du banc d’essai, montrent que l’usure apparaît dans la saillie de la dent et est plus exprimée à la tête de la dent qu’au niveau du diamètre primitif. Par ailleurs, les dents travaillant dans l’eau subissent une usure qui mènent vers l’arrêt de la machine après 3.5 millions de cycles. Elle est deux fois plus rapide que l’usure observée dans une dent travaillant à sec. Les observations et analyses morphologiques du comportement à l'usure des dents par Microscopie Électronique à Balayage (MEB) permettent de constater que la détérioration dans les engrenages en PA66 est générée par une combinaison de deux types d’usures abrasion et adhésion avec un effet partiel de la déformation plastique dans certains endroits d’engrenage. C’est le cas de la dent d’injection où l’usure est plus exprimée.L’analyse profonde des profils de l’usure sur le flanc des dents a permis d’une part de développer un modèle géométrique qui montre l’évolution de l’usure, et d’autre part d’établir un modèle mathématique qui prend en compte le profil du nouveau flanc de la dent, provoqué par l’usure. Une loi polynomiale d’ordre deux est retenue sur la base de cinq mesures longeant le profil de la dent de la tête jusqu’au diamètre primitif. Un coefficient de correction de l’usure kw a été intégré pour corriger les courbes de tendance avec les courbes réelles. Enfin, cette loi prend en compte le comportement à l'usure dans les flancs des dents en fonction de la nature du milieu environnant pour servir d’un modèle de prédiction de la durée de vie des engrenages en polyamide. Voir les détails

Mots clés : tribologie, Engrenage, Polyamide PA66, Environnement, Modélisation.

Étude des propriétés structurales électroniques et thermodynamiques de l’alliage quaternaireZn1-xMgxSeyTe1-y

Latifa TAIRI (2018)
Thèse de doctorat

First-principles calculations are performed to study the structural, electronic and thermodynamic properties of Zn1-xMgxSeyTe1-yalloys using the full potential-linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) within the density functional theory (DFT). In this approach the Perdew-Burke-Ernzerhorf generalized gradient approximation (PBE-GGA) was used for the exchange-correlation potential. Moreover, the modified Becke Johnson approximation (mBJ) was also used for band structure calculations. First for the MgX binary compoundsvarious phases were considered in order to confirm the most stable one and to predict the transition pressure between different phases. The lattice constant for theternary alloys exhibits a small deviation from the Vegard's law. The microscopic origins of the gap bowing were explained by using the approach of Zunger and co-workers. The bowing of the fundamental gap versus composition predicted by our calculations is in good agreement with available theoretical data. In addition, we have studied the thermal properties of these alloys using the Debye model implemented in Gibbs program. Finally, the energy band gap of Zn1-xMgxSeyTe1-y quaternary alloys lattice matched to InAsandZnTesubstrats was investigated. To our knowledge this is the first quantitative theoretical investigation on Zn1-xMgxSeyTe1-y quaternary alloys and still awaits experimental confirmations. Voir les détails

Mots clés : Zn1-xMgxSeyTe1-y Quaternary alloys, Functional density (DFT), Approximation of the generalized gradient (PBE-GGA), mBJ approximation, InAs and ZnTe substrates

Elaboration électrochimique de nanostructures d’oxyde de cuivre (Cu2O)

Samiha LAIDOUDI (2016)
Thèse de doctorat

Dans ce présent travail, nous avons étudié l’effet du potentiel appliqué sur les différentes propriétésdes nanostructures de Cu2O électrodéposées sur un substrat de FTO à partir d’un bain sulfate. Toutd’abord, nous avons étudié les mécanismes de l’électrodéposition du Cu2O en utilisant les techniquesde la voltamétrie cyclique et la chronoampérométrie. Les mesures de Mott-Schottky ont montré que lesnanostructures du Cu2O électrodéposées à différents potentiels cathodiques possèdent une conductivitéde type p avec une augmentation avec le potentiel de la densité des porteurs de charges de 1.30 à 5.38×1018 cm-3. Les caractérisations morphologiques par AFM présentent un changement remarquable de laforme des grains de Cu2O en fonction du potentiel appliqué. Egalement, la surface des dépôts devientmoins rugueuse lorsque le potentiel appliqué se déplace vers les valeurs les plus négatifs. L’analyse parla diffraction de rayons X a montré que tous les échantillons ont une structure cubique avec uneorientation préférentielle suivant la direction (111). En outre, la taille moyenne des cristallites diminueen augmentant le potentiel. L'analyse par la spectroscopie UV-Vis et la photoluminescence nous apermis de déterminer les propriétés optiques des nanostructures du Cu2O telles que l’absorption, latransmission, l’énergie du gap et les domaines d’émission. La transmission de nos échantillons estélevée est de l’ordre de 70 % dans le visible et le gap optique varie entre 1.61 et 2.24 eV. Laspectroscopie Raman est utilisée pour distinguer les phases présentes dans les nanostructures du Cu2O.Les résultats de l’effet Hall ont confirmé celles obtenus par les mesures de Mott-Schottky. Voir les détails

Mots clés : Cu2O, électrodéposition, Mott-schottky, nanostructures, potentiel cathodique

Contribution à la caractérisation et synthèse de pigment de peinture à base de calamine. Evaluation de la qualité et analyse des incertitudes sur les propriétés.

Mohamed Tayeb ABEDGHARS (2018)
Thèse de doctorat

The iron oxide pigment consists of 53.18% iron with a siliceous matrix. The calamine itself contains 73.83% iron. The density of the pigment and calamine is respectively ρ=3.0665 g/cm3 and ρ=5.4203 g/cm3. The pigment is of oolitic structure. Calamine has a homogeneous structure of the three iron oxides. The grain size of the compounds is between 0.6 and 40 μm with a D50 of less than 8 μm. Their specific surfaces are 1.6 and 1.5 m2/g. The calamine has an ability to keep its magnetization unlike the pigment which has a low magnetization.Simultaneous Thermal analysis shows a mass increase of 3.602% between 400 and 1000 °C for calamine and exotherm equal to 1.128 W/g. For the iron pigment, this analysis shows an overall mass loss equal to 11.05% accompanied by heat absorption equal to 1.926 W/g. For the iron pigment, this analysis shows an overall mass loss equal to 11.05% accompanied by a heat absorption equal to 1.926 W/g. Concerning the mixtures with 5, 10, 15, 20, 25 and 35% of calamine, we find a decrease of the loss of mass. The flow of heat takes a polynomial pace increasing.The SEM observations show a homogeneous structure of the calamine composed of grains of iron oxides of different sizes ranging from 1 μm to 10 μm and aggregates of small particles. As for the iron oxide pigment, it is composed of aggregates of grains more or less rounded formed of oxides of iron and gangue. The EDS analysis shows a dominance of the iron element for both materials. The optical measurement spectra show that the three compounds do not absorb any visible radiation and absorb significant fluxes in the near UV. They reflect all the incident radiation in the visible but reflect very little near UV radiation. The X-ray diffraction of calamine shows that the crystalline phases of its constitution are mixtures of wustite, magnetite and hematite. As for the iron oxide pigment, it is composed of the following crystalline phases: goethite, hematite, fayalite, silica, phosphorus pentoxide, and hausmannite. The prediction model that we developed deals with the modeling of mass loss and thermal behavior as a function of the mixing rate by a combined model of "neuronal network NN" and the MTCS simulation, which allowed us to calculate this mass loss and the corresponding energy variation. The model based on the neural network approach, by its high precision, offers us a reduced range of uncertainties compared to the linear model. Voir les détails

Mots clés : Pigment iron, scale (calamine), iron oxides, grinding, Simultaneous thermal analysis, X-ray diffraction, spectrophotometry.

Elaboration et Caractérisation de Couches Minces SnS

Meriem Messaoudi (2016)
Thèse de doctorat

The present work deals with the deposition and characterization of tin sulfide thin film for the photovoltaic application. Films were synthesized by spray pyrolysis technique due to its simplicity and low cost. The starting solutions, were composed of tin chloride (SnCl2) and thiourea (CS (NH2)2) as a source of Sn and S respectively. Sets of films were prepared by varying four deposition parameters namely deposition time, solvent, spray flow rate and substrate temperature. After preparation films were subjected of various characterizations: structural, morphological, optical and electrical. The structural characterization indicates that SnS films have an orthorhombic structure with a preferential orientation (111) when prepared at low flow rate, high substrate temperature and distilled water as solvent. However, secondary phases such as Sn2S3, SnO2 and Sn metal are detected in films prepared with methanol as solvent. SEM results indicate the presence of bubbles and craters on the surface of films prepared with methanol, this is due to the sulfur exo-diffusion in form gas of S2. The optical studies show that SnS film has a large absorption coefficient in the visible range; the optical gap value is in the order of 1.3eV suggesting that SnS thin films can be a good candidate for thin films solar cells. The electrical measurements indicate that films prepared at high substrate temperature have a large conductivity. The I-V characterization of the two realized SnS/CdS and SnS/ZnS heterostructures reveal a typical behavior of a heterojunction with a good ideality factor; their characteristics are improved after thermal annealing. The Au/SnS/CdS/FTO heterojunction exhibits a photovoltaic effect but with a poor efficiency. Voir les détails

Mots clés : Tin sulfide, Spray pyrolysis, Thin films, solar cells.

Simulation des propriétés électriques d'une jonction à base de nitrure de gallium. Application au détecteur de rayonnement

Fayçal BOUZID (2018)
Thèse de doctorat

Le nitrure de gallium (GaN) est l'un des composés semi-conducteurs les plus intéressants, bien adaptés pour fonctionner dans n'importe quelle application dans laquelle la température ou le niveau de radiation pourrait endommager l'électronique conventionnelle. Récemment, la détection du rayonnement ultraviolet (UV) au moyen de dispositifs à base de GaN a suscité un grand intérêt dans de nombreux domaines importants, nécessitant des détecteurs à haute performance, à faible courant d'obscurité et à haute sensibilité. Dans ce travail, nous avons évalué, au moyen d'une étude de simulation en utilisant le simulateur de conception assistée par ordinateur (TCAD) Silvaco-Atlas, les caractéristiques électriques de deux types de photodétecteurs UV: le premier est un photodétecteur à barrière de Schottky (Pt / n-GaN) tandis que le deuxième est un photodétecteur "p+-n-n+" à base du composé ternaire Al0.17Ga0.83N. Les caractéristiques électriques densité de courant - tension et réponse spectrale monochromatique, sous différentes intensités de lumière UV en polarisation inverse et directe, ainsi que les effets de la température et les pièges sont présentées. Les résultats de simulations, ont montré que les densités de courants sous des tensions de polarisation inverse et dans l’obscurité, sont extrêmement faibles. Par contre, en illuminant les détecteurs par des rayons UV avec différentes intensités, nous avons montré que les densités de photo-courants augmentent de plusieurs ordres de grandeur, ce qui confirme l'utilité des structures étudiées pour la détection des rayons UV. D'autre part, on a constaté une réduction significative de la réponse spectrale des détecteurs étudiés, sous l'effet de la présence de certains niveaux de piégeage. Voir les détails

Mots clés : simulation, GaN, Photodétecteur, Ultraviolet, température, Réponse spectrale

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA COHESION DU JOINT DE SOUDURE HETEROGENE ENTRE UN ACIER DUPLEX ET UN ACIER HSLA

Brahim BELKESSA (2017)
Thèse de doctorat

Nous proposons, par ce travail, d‘étudier l‘évolution de la microstructure et les propriétés mécaniques de soudures hétérogènes entre un acier inoxydable duplex et un acier faiblement allié API 5L X52, en utilisant 02 métaux d‘apport différents : duplex E2209 et austénitique E309. L‘investigation microscopique menée par le biais de la microscopie optique et MEB et par l‘analyse EDX a montré une importante variation du Cr et du Ni le long de l‘interface zone fondue/acier API X52, entre la ligne de fusion et la limite de type II. La dureté enregistrée dans cette zone est relativement très élevée. La résistance à la traction del‘éprouvette soudée avec l‘électrode E309 est sensiblement supérieure à celle de la soudure réalisée avec l‘électrode E2209. Les deux soudures hétérogènes montrent une bonne résistance à la corrosion dans milieu composée de 3.5% NaCl à température ambiante. Voir les détails

Mots clés : soudage hétérogène, acier inoxydable duplex, acier faiblement allié, Zone affectée thermiquement, migration du carbone, bande martensitique

Les techniques de reconnaissance de Formes Application : à la reconnaissance de l’écriture Arabe

Rachid Zaghdoudi (2018)
Thèse de doctorat

Le domaine de la reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite a reçu un intérêt de recherche intensif aux cours des deux dernières décennies et se concrétise aujourd’hui par un grand nombre d’applications opérationnelles. Malgré ces avancées, le problème reste ouvert à la recherche et à l’expérimentation à cause des caractéristiques morphologiques complexes du manuscrit arabe qui sont à l’origine de la défaillance des traitements. Les travaux de recherches présentés dans cette thèse s’inscrivent dans ce cadre et constituent une contribution au domaine de la reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite. Dans un premier temps, nous proposons une approche globale basée sur une combinaison parallèle de classifieurs pour la reconnaissance hors ligne de mots arabe manuscrits. Le système développé s’articule autour de quatre modules distincts : prétraitement, extraction de primitives, classification basée sur deux types de classifieurs : SVM et k plus proches voisins flou et un module de combinaison. Des expériences ont été effectuées sur des images de la base de référence INF/ENIT ont montré l’efficacité du système proposé.En second temps, nous présentons un nouvel algorithme de segmentation en caractères des mots arabes manuscrits. Cet algorithme est fruit d’une coopération entre un ensemble de règles morphologiques spécifiques à l’écriture arabe (AMS) et un classifieur SVM mono classe, dont la tache principale consiste à accepter ou rejeter les points de segmentation primaires générées par le module AMS. Il a montré de bons résultats de segmentation sur des mots extraits de la base de données de référence IFN/ENIT. Voir les détails

Mots clés : reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite ; combinaison de classifieurs ; séparateurs à vaste marge ; k plus proches voisins flou ; la transformée en cosinus discrète, histogrammes des gradients orientés ; segmentation.