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MICROGOUTTES : ETUDE DE LA PRODUCTION ET LA MANIPULATION DESMICROGOUTTES DANS LES ECOULEMENTS FLUIDIQUES, DANSLES MICROCANAUX, AUX PROFITS DU GENIE DES PROCEDES

Chekifi Tawfiq (2016)
Thèse de doctorat

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

SEDDA kamal (En préparation)
Thèse de doctorat

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

Characterization of toughened Poly (lactic acid) PLA/ Polycaprolactone (PCL) with bio-plasticizers (TEC and PEG3)

M. Maiza, A. HAMAM  (2019)
Article de conférence

Triethyl citrate (TEC) and poly (ethylene glycol) (PEG3) were used as plasticizer for Polylactic acid (PLA)/ polycaprolactone (80PLA/20PCL) blends. The treated and plasticized 80PLA/20PCL blends at various concentrations of plasticizers were analyzed were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA), Differential scanning calorimetry was used to evaluate the crystallinity and thermal property of all the samples. It was found that the glass transition temperature (Tg) and the melting temperature (Tm) decreased as the amount of plasticizers increased. Additionally, the presence of TEC or PEG3 tended to increase the crystallinity of PLA. DMA of plasticized PLA indicates that a decrease in Tg is obtained with increasing plasticizer content, Plasticizing effect was also shown by decrease in the dynamic storage modulus and viscosity of plasticized mixtures compared to the treated 80PLA/20PCL blends. The TGA results indicated that PEG3 and TEC promoted a decrease in thermal stability of the 80PLA/20PCL. Voir les détails

Mots clés : Poly lactic acid (PLA), Polycaprolactone (PCL), Plasticizers vegetable, Biodegradable

Enhancement of photoelectrochemical and optical characteristics using a TiO2 nanoparticles interlayer in MEH-PPV heterojunction devices

F Habelhames, M Girtan, A Manole, L LAMIRI, W Zerguine, B Nessark  (2012)
Publication

In this work, MEH-PPV+TiO 2 composite material was prepared by incorporation of titanium oxide nonoparticles (TiO 2) into poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-p-phenylenevinylene] (MEH-PPV) polymer matrix and deposited by spin coating on glass and indium thin oxide (ITO) substrates. The absorbance of various MEH-PPV composites incorporating different concentrations of TiO 2 nanoparticles shows that addition of TiO 2 improves absorption of the composites. TiO 2 and the conjugated polymer have absorption in the UV and visible regions, respectively. As a result, the composite has slightly broader absorption. In addition, absorption of the composite shows that the polymer induces a certain structuring, as evidenced by the presence of fine structures. The effect of inserting a TiO 2 nanoparticles interlayer in the MEH-PPV polymer heterojunction device on the photoelectrochemical and optical characteristics of the device has been studied. The modified device (MEH-PPV+TiO 2) shows improved photocurrent density characteristics, and increased with TiO 2 concentration. The study showed that the presence of inorganic semiconductor nonoparticles (TiO 2) in polymer film improves the optical and the photovoltaic properties of MEH-PPV, and was designed to explore new approaches to improve light-collection efficiency in polymer photovoltaic. Voir les détails

Mots clés : Hybrid composite materials, MEH-PPV, morphology, photocurrent

Growth and characterization of electrodeposited Cu2O thin films

S. Laidoudi, A.Y. Bioud, A. Azizi, G. Schmerber, J. Bartringer, S. Barre, A. Dinia  (2013)
Publication

This work demonstrates the electrodeposition of cuprous oxide (Cu2O) thin films onto a fluorine-doped tin oxide (FTO)-coated conducting glass substrates from Cu(II) sulfate solution with C6H8O7 chelating agent. During cyclic voltammetry experiences, the potential interval where the electrodeposition of Cu2O is carried out was established. The thin films were obtained potentiostatically and were characterized through different techniques. From the Mott–Schottky measurements, the flat-band potential and the acceptor density for the Cu2O thin films are determined. All the films showed a p-type semiconductor character with a carrier density varying between 2.41 × 1018 cm−3 and 5.38 × 1018 cm−3. This little difference is attributed to the increase of the stoichiometric defects in the films with the deposition potential. Atomic force microscopy analysis showed that the Cu2O thin films obtained at high potential are more homogenous in appearance and present lower crystallites size. X-ray Voir les détails

Mots clés : Cu2O, electrodeposition, Mott–Schottky, optical properties, Thin films, XRD

Electrochemical and spectroscopic characterization of poly (bithiophene + 2-methylfuran) copolymer.

Leila LAMIRI, Belkacem Nessark, Farid Habelhames, Lakhdar Sibous  (2017)
Publication

In this work, Poly(bithiophene + 2-methylfuran) copolymer is successfully achieved by an electrochemical polymerization of two monomers, bithiophene and 2-methylfuran in acetonitrile containing lithium perchlorate. The resultant copolymer was characterized via cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, UV-visible, scanning electron microscope, conductivity and photocurrent measurements. The cyclic voltammetry study showed two redox couples characteristic of Poly (bithiophene + 2-methylfuran) copolymer. The impedance spectroscopy study revealed that the resistance of the copolymer ?lm increases with the addition of 2-methylfuran. The photocurrent measurement showed good photoelectrochemical properties, making this copolymer an ideal candidate for photovoltaic cell applications. Voir les détails

Mots clés : Electrochemical polymerization, copolymer, polybithiophene, poly2-methylfuran, morphology, photo-electrochemical properties.

Electrochemical behavior, characterization and corrosion protection properties of poly(bithiophene + 2-methylfuran) copolymer coatings on A304 stainless steel

Leila LAMIRI, Belkacem  (2018)
Publication

Polybithiophene (PBTh), poly(2-methylfuran) (PMeFu) and poly(bithiophene + 2-methylfuran) noted poly(BTh + MeFu) copolymer films were synthesized by electrochemical deposition on 304-stainless steel, from an acetonitrile (ACN) solution containing 10−2 m bithiophene, 10−2 m 2-methylfuran and 10−1 m lithium perchlorate (LiClO4), by cyclic voltammetry (CV) between 0 V and 2 V vs. SCE, with a scan rate of 50 mV · s−1. The copolymers coated were studied in a corrosive sulfuric acid medium (H2SO4 1 N) using the potensiodynamique polarization method and the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Copolymers coated characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The polarization curves show that the copolymer film formed on A304, shifts the corrosion potential towards more positive potentials. The presence of the poly(BTh + MeFu) improves the corrosion resistance of the metal in a corrosive medium, H2SO4. This protection against corrosion is caused by the barrier effect of the layer of copolymer, which covers the surface of the A304 stainless steel against the aggressive ions of the corrosive medium. Voir les détails

Mots clés : 2-methylfuran, bithiophene, copolymers, protection against corrosion, stainless steel.

Metallic Coating for Carbon Fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Substrate

Amine REZZOUG, Said ABDI, Nadjet BOUHELAL, Ismail DAOUD  (2016)
Publication

This paper investigates the application of metallic coatings on high fiber volume fraction polymer matrix composites. For the grip of the metallic layer, a method of modifying the surface of the composite by introducing a mixture of copper and steel powder filler powders which can reduce the impact of thermal spray particles. The powder was introduced to the surface at the time of the forming. Arc spray was used to project the zinc coating layer.The substrate was grit blasted to avoid poor adherence. The porosity, microstructure, and morphology of layers are characterized by optical microscopy, SEM and image analysis. The samples were studied also in terms of hardness and erosion resistance. This investigation did not reveal any visible evidence damage to the substrates. The hardness of zinc layer was about 25.94 MPa and the porosity was around 6.70 percent. The erosion test showed that the zinc coating improves the resistance to erosion. Based on the results obtained, we can conclude that thermal spraying allows the production of protective coating on PMC. Zinc coating has been identified as acompatible material with the substrate. The filler powders layer protects the substrate from the impact of hot particles and allows avoiding the rupture of brittle carbon fibers. Voir les détails

Mots clés : Arc spray, coating, composite, erosion

Elaboration et caractérisation tribologique des dépôts composites à matrice métallique projetés thermiquement sur composites à matrice polymère

REZZOUG Amine (2018)
Thèse de doctorat

Les matériaux composites à matrice polymères CMP renforcés par des fibres de carbone sont très compétitifs grâce à leurs propriétés mécaniques et à leur une légèreté. Ceci, résulte par des modules et des résistances spécifiques supérieures à ceux des matériaux métalliques. Néanmoins, ils demeurent sensibles à l’usure et surtout aux impacts répétés des particules, d’où leur nécessité d’être protégés. Les procédés de projection thermique sont depuis quelques temps utilisés pour améliorer les propriétés de surface de ces composites à matrice polymère. Cependant, une mauvaise adhérence et une dégradation mécanique et thermique sont généralement constatées. Cette thèse s’inscrit dans le contexte de la protection des CMP, par le biais de dépôts réalisés par projection thermique avec un minimum d’impact sur le substrat. L'objectif principal de ce travail de thèse est d'étudier l'effet de la modification de la surface supérieure d’un substrat CMP sur la déposition d’une couche d’accrochage métallique qui permettra par la suite de déposer des couches de protection. Les CMP ont été élaborés avec différentes couches supérieures : couche en époxy pure, couche chargée en poudre de cuivre pur, couche chargée en mélange de poudre de cuivre et d'acier inoxydable et enfin une couche de tissu d'aluminium. Les couches surfaciques d’échantillons CMP ont été mises en œuvre pendant le processus de moulage sous-vide. La projection à l’arc a été utilisée pour déposer une sous-couche d’accrochage de zinc sur les CMP. Dans un deuxième temps, une étude a été abordée sur la faisabilité d’un revêtement à matrice métallique anti-usure par projection thermique à l’arc électrique FeCrNiBSi– W–Ti C et par cold spray Al-Al2O3. Des dépôts de sous-couches d’accrochage ont pu être obtenus et optimisés, sans dégradation thermique ou mécanique du composite. Dans le but de contrôler la qualité des revêtements obtenus, ces derniers ont subi une série de tests de caractérisation. Nous citons notamment l'adhérence, les propriétés mécaniques, la porosité, la microstructure, la morphologie et les faciès de rupture. Une fois optimisés, ces échantillons sont utilisés pour le dépôt des revêtements anti-usure et ont été évalués par le biais d’essais tribologiques et comparés au substrat sans revêtement.  Voir les détails

Mots clés : Composite à matrice polymère, dépôt métallique par projection thermique, tribologie, adhérence

Thermal spray metallisation of carbon fibre reinforced polymer composites Effect of top surface modification on coating adhesion and mechanical properties

A. REZZOUG, S. ABDI, A. KACI, M. YANDOUZI  (2018)
Publication

Thermal Spray TS processes are used to enhance the surface properties of Polymer Matrix Composites. However, poor adhesion and mechanical degradation are usually experienced. The main objective of this work is to investigate the effect of the modification of the top surface of Carbon Fibre Reinforced Polymer CFRP substrate on the TS deposition of metallic coatings. CFRP composite panels were manufactured with different upper layers I pure epoxy overflow layer, II pure copper powder filler layer, III mixture copper and stainless steel powder filler layer, and IV aluminium mesh layer. The top layers of the CFRP substrates were manufactured during the forming process. Arc Spray, one of the TS processes, was used to deposit zinc coating onto the manufactured CFRP panels. The substrates were sandblasted before the TS process to enhance the adhesion of the deposited zinc to the substrate. The quality of the coatings including adhesion and mechanical properties was investigated using tensile adhesion and bending test, respectively. The porosity, microstructure, morphology and surface fracture of the metallised CFRP coupons were characterized using optical and electronical microscopy techniques. The results obtained revealed that pure epoxy top layer did not resist to sandblasting prior to TS process, contrary to the substrates with fillers and mesh top layer. Moreover, the aluminium based mesh layer improved the adhesion strength by about 50 percent. Bending test results indicated that coating on CFRP composites decreased their mechanical properties. However, the use of a metallic mesh layer reduced the degradation effect of spraying. Voir les détails

Mots clés : CFRP composite, Zn coating, Arc spray, Filler layer, Adhesion strength