Physique

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Degradation of plastic pipe surfaces in contact with an aggressive acidic environment

W. Ghabeche, L. Alimi, K. Chaoui  (2015)
Publication

olyethylene (PE) pipes transporting water are vulnerable to aggressive agents which are able to diffuse through buried plasticpipes causing oxidative degradation. The latter may occur as a result of a spontaneous chemical reaction with atmospheric oxygen or as an induced oxidizing reaction with disinfectant agents (i.e. chlorine or hypochlorous acid ions) which are commonly added to municipal water supplies for public health reasons. Basically, PE pipes surfaces undergo undesired oxidation reactionswhenever they are in contact with adverse external environments and/or when conveying fluids which tend to modify internal pipe wall structure. In this work, the effects of distilled water and diluted hydrochloric acid at different concentrations on the external and internal surfaces of a high density polyethylene (HDPE-100) pipe are studied. The measured parameters are roughness and hardness in order to appreciate surface quality variances in as-received and degraded materials. Initially the outer surface is rougher than the inner’s one but in contact with distilled water, the external surface roughness increased by 6% although the internal face of the tube revealed a small decrease (<5%). When exposed to hydrochloric acid, pipe roughness (μm) showed a substantial increase as a function of increasing medium concentration. Crystallinity (χ in %) measurements confirmed the gap between outer (51.55%) and inner (61.31%) surfaces indicating that degradation has taken place at the structural level when HDPE was in contact with such aggressive agents. On the other hand, it is revealed that after exposure to oxidizing environments, crystallinity dropped by approximately one third when compared to as-received material; therefore reducing resistance to fracture and subsequently pipe lifetime. Voir les détails

Mots clés : polyethylene pipe; environment; distilled water; diluted hydrochloric acid; degradation; surface roughness; hardness; crystallinity.

First-principles prediction of the structural, elastic and mechanical properties of of hydrides Ba2RuH6

O. Boudrifa, A. Bouhemadou  (2017)
Article de conférence

We report a systematic study of the structural, elastic and mechanical properties of the ternary ruthenium-based hydrides Ba2RuH6 within first-principles approach. The elastic behavior of a cubic monocrystalline is characterized completely by ¶three elastic constant independent C11, C12 and C44.We note here the absence of any experimental or theoretical data on the single-crystal and polycrystalline elastic moduli and their related properties elastic constants for the studied materials to be compared with our findings. Voir les détails

Mots clés : Ruthenium-based hydrides; First-principles calculations; Elastic constants; Mechanical properties.

FIRST-PRINCIPALES STUDY OF THE STRUCTURAL, VIBRATIONA, PHONON AND THERMODYNAMIC PROPERTIES OF THE COMPLEX K2PtCl6STRUCTURE HYDRIDES Ca2OsH6.

O. Boudrifa, A. Bouhemadou  (2017)
Article de conférence

We have presented a full first-principles study of the structural, phonon and vibrational properties for Ca2OsH6 com-pound at the GGA-PBE level. The calculations are performed using the plane-wave pseudopotential method, density functional perturbation theory and the quasiharmonic approximation implemented in the CASTEP code. In particular, our theoretical lattice parameters obtained using the GGA-PBE to include the exchange-correlation functional are in good agreement with experiment. To our knowledge, there no experimental data or theoretical calculation for the study of frequency modes of NaCl structure of the studied hydrides for comparison. Voir les détails

Mots clés : ab initio, Hydrides, structural, phonon and vibrational properties.

First-principales study of the structural, vibrationa, phonon and thermodynamic properties of the complex K2PtCl6 structure hydrides Ca2OsH6

O. Boudrifa, A. Bouhemadou  (2017)
Article de conférence

We have presented a full first-principles study of the structural, phonon and vibrational properties for Ca2OsH6 com-pound at the GGA-PBE level. The calculations are performed using the plane-wave pseudopotential method, density functional perturbation theory and the quasiharmonic approximation implemented in the CASTEP code. In particular, our theoretical lattice parameters obtained using the GGA-PBE to include the exchange-correlation functional are in good agreement with experiment. To our knowledge, there no experimental data or theoretical calculation for the study of frequency modes of NaCl structure of the studied hydrides for comparison. Voir les détails

Mots clés : Hydrides, structural, phonon and vibrational properties, ab initio

Structural optical magnetic properties of Co doped -MoO3sprayedthin films.

A. Boukhachem, M. Mokhtari, N. Bznameur, A. Ziouche, M. Martinez, P. Petkova, M. Ghamnia, A. Cobo, M. Zergoug, M. Amlouk  (2017)
Publication

this works deals with the synthesis of Cobalt doped MoO3thin films which were grown on glass sub-strates by the spray pyrolysis at 460?C. First, X-ray diffraction analysis shows an orthorhombic structurerelated to -MoO3allotropic variety with (020) and (040) preferred orientations. The surface topogra-phy performed by atomic force microscopy (AFM) shows that the grain size varies from 150 to 280 nm.Second, optical parameters, such as optical band gap, Urbach energy, refractive index and dielectricconstants were studied in terms of Co content. This optical study shows a direct transition of all pre-pared thin films and normal dispersion of the refractive index showing both Cauchy and Wemple &Di-dominico variations. On the other hand, PL measurements show transition bands mainly in blue andgreen domains related to band-to-band transitions as well as to oxygen vacancy in all films. Finally, mag-netic measurements at room temperature using vibrating sample magnetometer (VSM) technique reveala ferromagnetic behavior of such doped films. Voir les détails

Mots clés : MoO3, Thin films, optical properties, Magnetic Properties, Spray pyrolysis

Produits de pulvérisation cathodique magnétron d’alliages légers à base d’aluminium -Caractérisations microstructurales et physico-chimiques-

Majda MOKHTARI (2016)
Thèse de doctorat

Ce travail de thèse porte sur l’étude structurale, électrique et magnétique de couchesminces Al1-x-Mnx brutes d’élaboration et traitées thermiquement à 500 °C. Les alliages binaires aluminium-manganèse avec des concentrations de 10 jusqu’à 41 at.% Mn, ont étéélaborés par co-pulvérisation cathodique magnétron (DC) à partir de cibles pures dans uneatmosphère d’argon à basse pression.Plusieurs moyens d’investigations ont été utilisés pour la caractérisation de cesdépôts : la diffraction de rayons X, l’étude de la morphologie et de la composition chimiquepar microscopie électronique à balayage. Les propriétés de transport électrique ont étéétudiées par des mesures d’effet Hall et les caractéristiques magnétiques à la températureambiante ont été évaluées par magnétomètre à échantillon vibrant (VSM).L’évolution de la microstructure a révélé que les dépôts bruts d’élaboration sontmétastables avec une structure cristalline sursaturée en Mn et tend à être amorphe ou malordonnée pour les teneurs en éléments d’addition les plus élevées. Après maintien isotherme à500 °C pendant 1 heure, les analyses DRX révèlent que tous les films tendent à revenir àl’équilibre thermodynamique et montrent des structures cristallines à des degrés différents parrapport au diagramme d’équilibre thermodynamique. Les propriétés électriques etmagnétiques des films Al-Mn après le recuit sont fortement influencées par la concentrationen Mn et par le post-traitement. Voir les détails

Mots clés : alliages aluminium-manganèse, couche mince, PVD, traitement thermique, caractérisations

Contribution à l'étude de la texture, l'anisotropie et le comportement mécanique des soudure de l'alliage de titane Ti-6Al-4V.

Brahim MEHDI (2016)
Thèse de doctorat

Ce travail de thèse est focalisé sur deux parties : La première partie, la texture de déformation après laminage à froid et après essai de traction d'une tôle de l’alliage industriel Ti-6Al-4V (%en poids) a été étudiée par diffraction des rayons X. L'alliage a été soumis à un laminage à froid à différentes réductions d'épaisseur (de 20% à 60%), puis des essais de traction ont été réalisés selon trois directions par rapport à la direction de laminage (0 °, 45 ° et 90 °). Les résultats expérimentaux ont été comparés à des résultats qui existent dans la littérature et discutées en termes des micro-mécanismes de la déformation plastiques et leur activation. L’anisotropie plastique macroscopique a était étudier par la détermination du coefficient de LANKFORD et un model qui décrit le critère anisotrope des tôles de l’alliage étudié a été appliqué. La deuxième partie concerne l’étude du comportement mécanique des soudures de l’alliage Ti-6Al-4V. Pour cela nous avons réalisé des soudures TIG en cet alliage, diffèrent paramètres et procédés de soudage ont été appliqués, tel qu’un procède manuel et automatique avec une variation de courant et la fréquence de soudage. Malgré les nombreux articles traitant l’évolution de la microstructure et le comportement mécanique des soudures par le procédé TIG des alliages de titane, des informations concernant l'effet de procédé TIG pulsé sur l’évolution de la microstructure et les contraintes résiduelles dans l'alliage Ti-6Al-4V doit être plus détaillé. Pour cela, une grande partie de cette thèse se concentre sur l'effet des procédés de soudage TIG pulsé et non puisées sur la microstructure et les contraintes résiduelles dans les soudures de l’alliage Ti-6Al-4V. Les distributions des contraintes résiduelles sont discutées et liées à l'évolution de la microstructure pour les différents cas de soudage. Nous analysons l’évolution des contraintes résiduelles dans les soudure par la diffraction des rayons X (DRX) en utilisant la méthode des sin2ψ suivant la méthodologie indiquée dans la norme européenne NF EN (2009). Une étude comparative entre deux procédés (manuel et automatique) a été menée et les résultats ont été discutés en termes d’évolution de la microstructure, les contraintes résiduelles et le comportement à la traction des différentes soudures. Voir les détails

Mots clés : texture cristallographique, Contraintes residuelles, Anisotropie

Effect of Grain Size of Nano Composite on Raman and Magnetic Proprieties

A.Younes, N E. BACHA, M.Zergoug, M.Gousmine, H.DEHDOUH, A.BOUAMER  (2017)
Publication

Based Iron-cobalt alloys exhibit particularly interesting Raman and magnetic properties, with high Curie temperatures, the highest saturation magnetizations, high permeability, and low losses and is relatively strong and partial oxidation of Fe and Co. The cost of these alloys has confined them, since their discovery by Elmen in 1929, to applications where the volume is small and high magnetic performances are critical. Sintering is the procedure of formation and compaction of a material. We have prepared the nano crystalline alloy by the mechanical milling process in a high energy planetary ball-mill PM400. Morphological, micro-structural, magnetic characterizations of the powders milled several times were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, vibrating manometers sample and Raman spectroscopy. The coercivity value increase during millingtime from 0.018 to 185.9 Oe and saturation magnetization value from 42.7 to 51.1 emu/g, respectively. Voir les détails

Mots clés : Mechanical Alloying, Nanostructured FeCo, Magnetic and Raman characterization

l'effet de l'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couche minces CdS pour cellules solaire de type (Cd, Zn) S/ Cu(Sn, Zn)S2

Rahima ZELLAGUI (En préparation)
Thèse de doctorat

Le but de ce travail est réalisé les couches CdS par la technique Bain chimique pour l'application photovoltaïque (cellule solaire). En effet, le cadmium est un élément hautement cancérigène qui bien que présent en très faible quantité en tant que couche tampon et pouvant être recyclé en fin de vie des panneaux, Enfin, au niveau industriel, la synthèse de ce composé s’effectue par CBD et entraine une rupture du vide sur la chaine de production, ainsi que des coûts occasionnés par le stockage de réactifs dangereux (cadmium, thiourée, ammoniaque) et le traitement des déchets toxiques pour ce la en fait l'étude de l'effet de l'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couche minces CdS pour cellules solaire de type (Cd, Zn) S/ Cu(Sn, Zn)S2 Voir les détails

Mots clés : couche mince, CdS, Zn, Cellule solaire

Structural, Mechanical, Electronic, Elastic and Chemical Bonding Properties of the Complex K2PtCl6-Structure Hydrides Sr2RuH6 First-Principles Study

O. Boudrifa, A. Bouhemadou  (2016)
Article de conférence

We report a systematic study of the structural, electronic and elastic properties of the ternary ruthenium-based hydrides Sr2RuH6 within two complementary first-principles approaches. We describe the properties of the Sr2RuH6 systems looking for trends on different properties. Our results are in agreement with experimental ones when the latter are available. In particular, our theoretical lattice parameters obtained using the GGA-PBEsol to include the exchange-correlation functional are in good agreement with experiment. Analysis of the calculated electronic band structure diagrams suggests that these hydrides are wide nearly direct band semiconductors, with a very slight deviation from the ideal direct-band gap behaviour and they are expected to have a poor hole-type electrical conductivity. The TB-mBJ potential has been used to correct the deficiency of the standard GGA for predicting the optoelectronic properties. The calculated TB-mBJ fundamental band gap is about 2.99eV. Calculated density of states spectra demonstrate that the topmost valence bands consist of d orbitals of the Ru atoms, classifying these materials as d-type hydrides. Analysis of charge density maps tells that these systems can be classified as mixed ionic-covalent bonding materials. The single-crystal and polycrystalline elastic moduli and their related properties have been numerically estimated and analysed for the first time. Voir les détails

Mots clés : Ruthenium-based hydrides; first-principles calculations; elastic constants; electronic structure