Sciences et génie des matériaux
Micro-Structure Characterization by MicroMagnetic Methods
The quality control of industrial components requires adaptation and thedevelopment of new material characterization and particular non destructive testingtechniques. To characterize a steel, it would be useful to know its chemicalcomposition, physico-chemical constitution, metallurgical state (annealed,hammered) and others parameters (superficial and chemical processing ...).The testing method using Barkhausen noise (B.N.) is a particular method, which canbe applied on ferromagnetic materials. It is a magnetic non destructive evaluation(NDE) method and can provide very important information on the materialmicrostructure. The using of the NDT method gives lot information about these nanostructures inparticular the magnetic NDT techniques. In this paper, we examine the contributionof micromagnetic techniques in-the characterisation of nanostructure materials.Nanocrystalline Fe(1-x) Cox , Fe ,Fe-Co-Cu mixtures have been prepared bymechanical alloying using a planetary ball mill under several milling conditions.Data analysis showed that the technique of the corrective field, the residualmagnetisation, saturation moment and the eddy current was in relation with timemilling of these powders(in our case Fe Ni) . Voir les détails
Mots clés : NDT, Barkhausen noise, FFT, remanence, corecitivity, micro defect. nanostructure
Magnetic microwave and absorbing properties of Fe-Co alloy synthesisedby mechanical alloying process
In this paper, the structure and magnetic properties of nanocrystalline Fe(1–x)Coxmixtures are investigated. These structures are prepared using mechanical alloying based onplanetary ball mill under several milling conditions. The structural effects of mechanicalalloying of powders were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffractionanalysis and bench of microwaves. Consequently, alloy powder with an average grain size of10–13 nm was obtained. Maximum saturation magnetisation Ms was obtained at acomposition value of 65%Co. Microwave measurements were performed on the mechanicallymilled Fe(1–x)Cox powder Voir les détails
Mots clés : powder technology; mechanical alloying; microstructure; microwave.
MAGNETIC, MICROWAVE AND ABSORBING PROPERTIESFe-Co OF ALLOY SYNTHESIZED BY MECHANICALALLOYING PROCESS
Nanocrystalline Fe(1-x) Cox mixtures have been prepared by mechanical alloying using aplanetary ball mill under several milling conditions. Their structures and magnetic propertieswere investigated. Mechanical alloying is a non-equilibrium process for materials synthesis. Thestructural effects of mechanical alloying of powders were investigated by scanning electronmicroscopy, X - Ray diffraction analysis and bench of microwaves. Consequently, the alloypowder with average grain size 10-13 nm was obtained. Maximum saturation magnetization Mswas obtained at the composition of 65 % Co. Microwave measurements were performed on themechanically milled Fe(1-x) Cox powder. It has been shown that fine nanocrystalline Fe-Co alloypowders prepared by mechanical milling are promising for microwave applications. Voir les détails
Mots clés : Fe-Co powder, Mechanical Alloying, Magnetic Properties, Microwave
Contribution à l’étude de la cohésion d’un multi-matériau obtenu par brasage
L’exploitation des ressources fossiles reste une politique stratégique pour l’économie nationale. La valorisation optimale est tributaire d’une amélioration continuelle des performances de production. La résistance au terrain abrasif et l’efficacité hydraulique du système de refroidissement exigent l’adaptation d’outils de forage plus performants.Pour les formations géologiques tendres à mi-dures, les outils de forage monobloc en taillants PDC (Polycristalline Diamond Compact) sont les mieux adaptés. Le niveau de performance (mètre foré) repose essentiellement sur la réussite de la consolidation des poudres par infiltration et de la cohésion par brasage du couple matrice-taillant (PDC). Le contrôle des paramètres nécessaires à l’optimisation de la brasure du taillant PDC (WC-Co) sur le corps de l’outil de forage, nécessite la connaissance des propriétés physico-chimiques de l’alliage d’apport et des matériaux à assembler, ainsi que les interactions aux interfaces.Le succès des techniques de fabrication associées à la Métallurgie des Poudres, résidant particulièrement dans les taux de productivité à ce jour inégalés lors de la mise en forme des outils aux géométries complexes, est mis à l’épreuve par le développement récent de la technique combinant l’usinage du corps en acier (tour à 5 axes) et le rechargement de composite réfractaire. Cette alternative de qualité au procédé classique nous interpelle pour contribuer, à travers ce sujet de thèse, à contribuer à l’évaluation du degré d’adhérence du taillant PDC avec le corps en matrice infiltrée ou du corps en acier. Le comportement ultérieur de l’outil de forage repose sur la stabilité de l’interface substrat du PDC/Brasure/corps de l’outil (matrice ou acier). Voir les détails
Mots clés : multi-matériaux, interfaces, brasage, rechargement, outils en PDC, matrice infiltrée, acier faiblement allié
Elaboration et caractérisation de nouvelles formulations améliorées des films à base de polymères biodégradables
Les matières plastiques synthétiques, dérivées de la chimie du pétrole, ont transformé notre quotidien. Cependant, l’emballage reste le premier domaine d’application du plastique. La production et l’utilisation de l’emballage à base de macromolécules d’origine pétrochimique en quantités continuellement croissantes se sont traduites par l’accumulation du plastique dans notre environnement, source de nuisance visuelle, par l’encombrement des décharges et par la pollution des sols et des milieux maritimes. Dans ce contexte, l’élaboration de nouveaux emballages biodégradables constitue une alternative très intéressante pour réduire le volume des déchets issus des matériaux d’emballage synthétique. Notre étude porte sur la synthèse et l’élaboration de nouveaux emballages biodégradables issus de ressources renouvelables. Ces derniers vont être caractérisés afin de pouvoir les utiliser comme de nouvelles formulations visant à produire des films destinés à l’emballage alimentaire. Voir les détails
Mots clés : emballages biodégradables, emballage alimentaire, polysaccharides .
Synthèse et caractérisations de nouvelles générations de céramiques piézoélectriques sans plomb
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
Etude et caractérisation de l’interface lors du soudage de matériauxmétalliques non ferreux :
Le procédé, appelé soudage par friction, se présente comme un bon choixpour le soudage des matériaux métalliques ferreux non ferreux, parfois nonsoudables pour certaines séries d’alliage d’aluminium.Ce procédé s’effectue à l’état pâteux, sans atteindre la fusion, et il permet desouder des dissemblables et d’éviter les inconvénients inhérents aux procédésde soudage conventionnels.Le choix, des paramètres du mode opératoire, ainsi que l’originalité dans cetravail restent déterminants pour apporter une innovanteCe travail porte sur la caractérisation non destructive et destructive del’interface des soudures obtenues, représente notre zone d’intérêt. Voir les détails
Mots clés : friction
Study and development of a new process for the treatment and purification of industrial effluents contaminated by metals by electrodeposition
Currently, Electrochemical methods find wide application in the treatment of industrial effluents to reduce their organic matter content, in inorganic sulfur compounds and nitrogen, or in harmful metals for the environment. Electrochemistry is not only applied to wastewater, but also on contaminated soils, incineration residues or sewage sludge wastewater from the metallurgical industry. Electrochemistry has proved its effectiveness, which allowed him to integrate the environmental industry. Environmental electrochemical technologies allow to control pollution, to recycle materials, to carry out the rehabilitation of sites, monitoring (monitors and sensors for gases and liquids), the efficient conversion of energy, the prevention of corrosion, removal of contaminants and disinfection of water. Electrochemical processes can therefore be efficient and economical when properly designed, and they integrate harmoniously with the environmental industry. These processes require compact installations and can thus integrate into existing industrial waste treatment chains. The present work aims so the elaboration of an electrochemical process of treatment and purification of industrial effluents contaminate with metals. Indeed, the use of this technique can allow both the elimination of these metals by electroplating on a cathode, a recovery of metals, a saving of precipitation reagents and a reduction in the amount of sludge to be removed, as well as surface treatments where the applications concern gold recovery, silver, copper, cadmium, nickel, zinc, iron and lead ... etc. The metal that can be recovered in the form of valorizable cathodes, which allows the depollution of the environment. This work requires in-depth studies of design considerations and the development of an electrolytic cell. Voir les détails
Mots clés : electrochemical, environment, pollution
Materials sciences And Engineering, (MSE’22)
This work presents a study on the elaboration and characterization of Hydroxyapatite obtained from bovine bone calcined at 900°C for 3 hours with a particle size of around 125 μm and sintered at 1100°C. A prepared biological solution (Simulated Body Fluid, SBF), to study the biological response of our elaborated powder.We carried out a characterization by scanning electron microscopy (SEM) in order to observe the formation of the apatite layer during the immersion time. Voir les détails
Mots clés : hydroxyapatite, SBF, Biological response, Osteoconductivity
Experimental and theoretical studies on the anticorrosion performance of co-polymeric coatings on X70 steel in 3.5% NaCl
Polymeric coatings are used to protect metallic surfaces from corrosion in a marine environment. The novelty of this research lies in the combination of two conductive polymers, namely Polypyrrole (PPy) and Ortho-toluidine (OT), which were tested for their corrosion resistance on steel in a chloride medium. The polymers were synthesized electrochemically using the galvanostatic mode. The corrosion properties were studied using electrochemical methods such as the evolution of open-circuit potential over time and polarization curves. The purpose of this research is to enhance the protective capabilities of polymeric coatings by combining these two polymers. Initially, layers of PPy and OT were deposited on X70 carbon steel. The focus was on optimizing single layers of PPy alone before enhancing the coatings with PPy/OT bilayers. The results indicate that the application of PPy and OT copolymerization could significantly improve the corrosion resistance of tool steel structures. To understand the mechanism involved in electrodeposition, it was deemed useful to use quantum calculations based primarily on the density functional theory (DFT). This study highlights the relationship between the structural arrangement, electronic structure, and inhibitory activity of different compounds through a number of quantum descriptors such as the highest occupied molecular orbital/lowest unoccupied molecular orbital (HOMO/LUMO) energy, the ΔE gap, and the dipole moment μ of the surface coating. The results of the DFT calculations obtained are in fairly good agreement with experimental data. Voir les détails
Mots clés : Copolymer coating, corrosion resistance, X70 steel, DFT