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Dissertations / Theses on the topic 'Binary phase diagram'
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Baghsheikhi, Saeed. "Spinodal Decomposition in the Binary Fe-Cr System." Thesis, KTH, Metallografi, 2009. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-37190.
Full textAbstract:
Spinodal decomposition is a phase separation mechanism within the miscibility gap. Its importance in case of Fe-Cr system, the basis of the whole stainless steel family, stems from a phenomenon known as the “475oC embrittlement” which results in a ruin of mechanical properties of ferritic, martensitic and duplex stainless steels. This work is aimed at a better understanding of the phase separation process in the Fe-Cr system. Alloys of 10 to 55 wt.% Cr , each five percent, were homogenized to achieve fully ferritic microstructure and then isothermally aged at 400, 500 and 600oC for different periods of time ranging from 30min to 1500 hours. Hardness of both homogenized and aged samples were measured by the Vickers micro-hardness method and then selected samples were studied by means of Transmission Electron Microscopy (TEM). It was observed that hardness of homogenized samples increased monotonically with increasing Cr content up to 55 wt.% which can be attributed to solution hardening as well as higher hardness of pure chromium compared to pure iron. At 400oC no significant change in hardness was detected for aging up to 1500h, therefore we believe that phase separation effects at 400oC are very small up to this time. Sluggish kinetics is imputed to lower diffusion rate at lower temperatures. At 500oC even after 10h a noticeable change in hardness, for alloys containing 25 wt.% Cr and higher, was observed which indicates occurrence of phase separation. The alloy with 10 wt.% Cr did not show change in hardness up to 200h which suggests that this composition falls outside the miscibility gap at 500oC. For compositions of 15 and 20 wt.% Cr only a small increase in hardness was detected even after 200h of aging at 500oC, which could be due to the small amounts of α´ formed. However, it means that alloys of 15 wt.% Cr and higher are suffering phase separation. For compositions inside the miscibility gap, hardening effect is a result of phase separation either by nucleation and growth or spinodal decomposition. To distinguish between these two mechanisms, TEM studies were performed and we found evidence that at 500oC the Fe-25 wt.% Cr sample decomposes by nucleation and growth while that of 35 wt.% Cr shows characteristics of the spinodal mechanism. For compositions inside the miscibility gap, with increasing Cr content up to 40% the change in hardness generally increased and for 45% and higher it always decreased. This suggests that the composition range corresponding to the spinodal region at 500oC is biased towards the Fe-rich side of the phase diagram. At 600oC only samples of 25, 30 and 35 wt.% Cr were studied because according to the previous studies, the spinodal boundary is most probably located in this composition range. However, no change in hardness was observed even up to 24h. We believe that this means the miscibility line lies below 600oC for alloys containing 35 wt.% Cr and lower. Further investigations are needed to confirm and explain this result.
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Jouti, Moulay Brahim. "Détermination des diagrammes de phases des systèmes binaires des N-Alcanes impairs consécutifs : (n-C21H44 : n-C23H48 et n-C23H48 : n-C25H52) : études thermodynamiques et structurales, modélisation et calcul de diagramme." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL058N.
Full textAbstract:
Les diagrammes de phases des n-alcanes consécutifs impairs (n-C21H44 : n-C23H48 et n-C23H48 : n-C25H52) sont établis en utilisant conjointement les analyses calorimétriques différentielles et la diffraction des rayons-X. Contrairement à ce qu'il est généralement admis dans la littérature, ces mélanges binaires de n-alcanes ne sont pas miscibles en toute proportion, mais forment aux basses températures des domaines de solutions solides primaires limitées et trois phases intermédiaires conformément à la règle phénoménologique des successions des phases solides dans les systèmes binaires de n-alcanes consécutifs (19 < n < 27) établie au laboratoire. Aux hautes températures deux domaines monophasés sont mis en évidence: la phase [Beta] (Fmmm) qui subit une transition ROTATOR RI du second ordre et la phase ROTATOR [Alpha]-RII (R3m) sous le solidus. Ces deux diagrammes sont similaires et permettent d'établir une systématique du comportement des mélanges binaires des n-alcanes impairs consécutifs. Des mesures expérimentales permettent de modéliser la variation de l'enthalpie des corps purs et des phases solides binaires, en utilisant une expression de type solide d'EINSTEIN pour les phases de basses températures et des fonctions linéaires pour celles de hautes températures. Les courbes limites de phases sont restituées par un calcul d'équilibre phase par phase, en appliquant aux fonctions thermodynamiques d'excès un modèle de type MARGULES. Les paramètres des diverses fonctions sont ajustés afin de garder une bonne cohérence dans le calcul global du diagramme, dans ce contexte les constantes d'excès sont identiques pour les phases isostructurales
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Bunk, Juliane K. G. "Verhalten funktionalisierter Nanopartikel an Grenzschichten mit Polymerbürsten." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-97359.
Full textAbstract:
Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zum Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Nanopartikeln und Polymeren in dünnen Schichtsystemen. Dazu wurden in einem geeignetem Modellsystem drei verschiedene Einflussparameter auf die Nanopartikelverteilung im Polymer und zwischen einer hydrophilen und einer hydrophoben Grenzfläche analysiert. Für eine erste Abschätzung der Verträglichkeit der einzelnen Komponenten wurden Wechselwirkungsparameter, binäre und ternäre Phasendiagramme ermittelt. Die experimentelle Charakterisierung der Nanopartikelverteilung erfolgte mittels Rasterkraftmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit denen der theoretischen Vorbetrachtungen verglichen um herauszufinden, ob Vorhersagen zur Nanopartikelverteilung in einem Polymer möglich sind. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Nanopartikelverteilung im Polymer mit den untersuchten Parametern gezielt beeinflusst werden kann.
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Achour, Zeineb. "Étude structurale et thermodynamique du système n-tétracosane : n-hexacosane." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL033N.
Full textAbstract:
Des dépôts de cristaux d'hydrocarbures, se forment dans les gazoles à basse température. Ceux-ci sont principalement constitués de n-alcanes qui forment entre eux des solutions solides. Pour prévoir cette cristallisation, il est nécessaire de connaitre les propriétés thermodynamiques des mélanges solides. Le but de ce travail est l'étude du système binaire de n-alcanes pairs n-tétracosane (n-C24H50): n-hexacosane (n-C26H54), dont le diagramme est incomplet. Après une description des méthodes expérimentales utilisées, et une revue bibliographique sur les n-alcanes purs et en mélanges binaires, le diagramme de phases n-tétracosane: n-hexacosane est établi expérimentalement par analyse thermique différentielle, enthalpimétrique différentielle et radiocristallographie. Il est mis en évidence à 293 K et en fonction de la concentration molaire en n-hexacosane, la présence de deux solutions primaires de structure triclinique et de trois solutions solides intermédiaires de structure orthorhombique. Le comportement des mélanges en fonction de la température fait apparaitre quatre ou cinq séquences de phases selon la solution solide considérée. Une systématique de diagrammes binaires de n-alcanes pairs différents de deux carbones est établie par analogie avec le système n-docosane (n-C22H46): n-tetracosane (n-C24H50) et le systeme n-eicosane (n-C20H42): n-docosane (n-C22H46). Le traitement des mesures enthalpimétriques est ensuite effectué. Les variations d'enthalpie en fonction de la température des solutions solides qui apparaissent à température ambiante sont traitées par une expression dérivée du solide d'EINSTEIN. Les enthalpies et les entropies d'excès, des différentes phases sont représentées par un modèle de MARGULES à deux termes. Celles-ci jointes aux températures et aux enthalpies de transition des corps purs permettent de calculer les courbes limites de phases des différents équilibres. Le diagramme ainsi calculé coïncide avec celui établi expérimentalement
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Song, Zhaoning. "Solution Processed High Efficiency Thin Film Solar Cells: from Copper Indium Chalcogenides to Methylammonium Lead Halides." University of Toledo / OhioLINK, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=toledo1470403462.
Full text
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Kotchi, Kouadio Pierre. "Contribution à l'étude thermodynamique des liquides métalliques à fortes interactions." Aix-Marseille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986AIX11056.
Full textAbstract:
Mesures, par calorimetrie de reaction directe, des enthalpies integrales et partielles de formation des systemes pb-se, sn-se et pb-se-sn. Determination des diagrammes de phases, des enthalpies de formation et de fusion des composes intermetalliques. Analyse du comportement thermodynamique de formation des liquides ternaires pb-se-sn a partir des parametres d'interactions binaires
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Miozzi, Ferrini Francesca. "Experimental study of the Fe-Si-C system and application to carbon rich exoplanet." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS241.pdf.
Full textAbstract:
Plus de 4000 exoplanètes ont été découvertes, orbitant autour d’étoiles ayant différentes compositions. Ces exoplanètes sont détectées et étudiées par observations indirectes qui, dans de nombreux cas, donnent accès aux propriétés principales des planètes: leurs masses et leurs rayons. Ces paramètres peuvent être calculés à partir d’un modèle et comparés à ceux observés. Toutefois, cela est plus difficile pour des planètes qui orbitent autour d’étoiles ayant une composition chimique différente du Soleil, par exemple enrichie en carbone, car les propriétés physiques des carbures (i.e. carbures de silicium ou de fer) sont inconnues. Dans cette étude les systèmes Si-C et Fe-Si-C ont été étudiés entre 20 et 200 GPa et 300-3000 K, en utilisant la diffraction de rayons x et l’analyse chimique des échantillons récupérés pour déterminer les propriétés physiques dans des conditions extrêmes. Dans le système Si-C les équations d’états et les modèles thermiques pour les deux phases de basse et haute pression ont été déterminés. Les résultats ont ensuite été utilisé pour calculer la relation masse-rayon de planètes synthétiques ayant un noyau de fer et un manteau de SiC. Concernant le système Fe-Si-C le diagramme de phase ternaire a été reconstruit. En faisant l’hypothèse d’une composition Fe-Si-C pour un noyau planétaire, quatre différentes séquences de cristallisation ont été démontrées, déterminant des comportements dynamiques très diffèrent. En conclusion la relation masse-rayon n’est pas suffisante pour déterminer la composition et la structure interne des exoplanètes observées mais des données relatives à la chimie du système planétaire sont requisesMore than 4000 exoplanets have been discovered, orbiting around stars with a wide variety of composition. Such planets are detected and studied through indirect methods that in many cases give access to the main properties of the planets: mass and radius. The same parameters can be calculated from a chosen model and compared to the observed ones. However it is difficult for planets orbiting around stars with compositions very different from our Sun, for example carbon enriched, as the physical properties carbides (i.e. silicon carbides and iron carbides) at extreme pressure are unknown. In this work the Si-C and Fe-Si-C systems were studied in the range between 20 and 200 GPa and 300-3000 K employing X-ray diffraction and chemical analyses on the recovered samples were used to determine the physical properties at extreme conditions. In the Si-C system the equations of state and thermal model for both the low pressure and high pressure phases were determined. The results were then used to model a mass radius plot for different archetypal planets with a Fe core and SiC mantle. Regarding the Fe-Si-C system a ternary phase diagram was reconstructed up to 200 GPa and 3000 K. Assuming Fe-Si-C as main component of planetary cores, four different crystallization paths are individuated, giving rise to way different dynamical behaviour. We conclude that using only mass radius relations is not sufficient to determine the interior composition and structure of an observed exoplanet and further data relative to the chemistry are needed, for example the composition of the host star
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Baret, Guy. "Étude thermodynamique et expérimentale de mélanges d'oxydes à basse température de fluage pour l'électronique." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0003.
Full textAbstract:
A partir des mesures par atd et diffraction de rayons x et des donnees bibliographiques sur les diagrammes de phase binaires d'oxydes tels que sio::(2), b::(2)o::(3), p::(2)o::(5), gao::(2), as::(2)o::(3), calcul de diagrammes de phases ternaires et quaternaires. En utilisant les mesures de temperature de transition vitreuse et de fluage, proposition des systemes sio::(2)-b::(2)o::(3)-geo::(2) et sio::(2)-b::(2)o::(3)-as::(2)o::(3) comme oxydes de planarisation dans les circuits integres
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Chausse, Jean-Pierre. "Etude par une methode de melange, de l'organisation et des conformations moleculaires dans les mesophases hautement ordonnees." Clermont-Ferrand 2, 1987. http://www.theses.fr/1987CLF2E383.
Full textAbstract:
Etude des influences respectives des coeurs aromatiques et des chaines aliphatiques sur la nature du polymorphisme des cristaux liquides thermotropes. La methode de melange binaire consiste a etudier les modificaitons de l'organisation et du comportement moleculaire lorsque le milieu est perturbe par adjonction de molecules a chaines courtes parmi les molecules a chaines longues. Le melange de deux derives des bases de schiff, le 40. 2 et le 40. 8, en phase smectique b est essentiellement utilise. Techniques d'analyse : microscopie, diffraction rx, dilatometrie, spectre rmn du deuterieur et spectre rpe
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Kadok, Joris. "Le système binaire aluminium-iridium, du diagramme de phases aux surfaces atomiques." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0202/document.
Full textAbstract:
Un alliage métallique complexe (CMA) est un composé intermétallique dont la maille élémentaire est constituée d’un nombre important d’atomes formant bien souvent des aggrégats de haute symmétrie. De la complexité de ces composés peuvent découler des propriétés physico-chimiques intéressantes pour divers domaines d’application. Le système binaire aluminium-iridium est un système qui présente de nombreux composés intermétalliques dont la moitié sont des CMA. Malgré l’étude approfondie dont ce système a fait l’objet dans la littérature, certaines incertitudes demeuraient irrésolues, nous amenant ainsi à réexaminer le diagramme de phase Al-Ir. Nous avons également exploré les systèmes ternaires dits "push-pull" Al-Au-Ir et Al-Ag-Ir, propices à la formation de phases CMA selon certains auteurs. Au total, une centaine d’échantillons ont été préparés par fusion à l’arc puis analysés par diverses techniques de caractérisations: diffraction des rayons X (XRD), microscopie électronique à balayage (SEM), analyse dispersive en énergie (EDS) et analyse thermique différentielle (DTA). Quatre nouveaux composés intermétalliques ont ainsi été identifiés: Al2.4Ir, Al72Au2.5Ir29.5, Al3AuIr et Al11SiIr6, ce dernier étant issu d’une manipulation accidentelle. La structure cristallographique de chacun de ces composés a été résolue, révélant Al2.4Ir et Al72Au2.5Ir29.5 comme étant des CMA possédant une centaine d’atomes dans la maille. Des calculs basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) sont venus apporter des précisions concernant la stabilité des composés Al3AuIr et Al11SiIr6. Pour le système Al-Ir, une variante structurale de deux CMA déjà connus de la littérature a également pu être mise en évidence. Les structures cristallographiques de la variante de Al2.75Ir et de celle de Al28Ir9 ont ainsi été approchées, présentant 240 et 444 atomes dans leur maille respective. Les propriétés de surface comptent parmi les aspects les plus intéressants des CMA, par exemple pour la catalyse hétérogène. En l’absence de monocristaux de taille macroscopique, nous avons étudié la possibilité de former des composés de surface par dépôt de Ir sur une surface Al(100) suivi de recuits. Des caractérisations par diffraction d’électrons lents (LEED), spectroscopie de photoélectrons excités par rayons X (XPS) et microscopie à effet tunnel (STM) supportés par ces calculs ab initio ont révélé qu’à partir de 320°C, le composé Al9Ir2 se formait en surface mais également dans une partie du volume du substratA complex metallic alloy (CMA) is an intermetallic compound whose unit cell contains a large number of atoms oftenly forming highly-symmetric clusters. From the complexity of these compounds can arise physical and chemical properties interesting for various fields of application. The aluminium-iridium binary system exhibits numerous intermetallic compounds of which half of them are actually CMAs. Despite this system being extensively studied in the literature, some uncertainies remained unsolved, leading us to reinvestigate the Al-Ir phase diagram. In addition, the "push-pull" systems Al-Au-Ir and Al-Ag-Ir, favorable for the formation of CMA according to the literature, have been explored. Thus, near a hundred of samples have been prepared by arc-melting before being analyzed with different characterizations techniques: X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and differential thermal analysis (DTA). From this study, 4 new intermetallic compounds could be identified: Al2.4Ir, Al72Au2.5Ir29.5, Al3AuIr and Al11SiIr6, the latter being the result of a fortuitous manipulation. The crystallographic structure of each of these compounds has been solved, revealing Al2.4Ir and Al72Au2.5Ir29.5 to be two CMAs with around one hundred of atoms in their unit cell. Calculations based on the density functional theory (DFT) brought further details about the stability of the two other Al3AuIr and Al11SiIr6 compounds. In the Al-Ir binary system, a structural variant of two well-known CMAs has been also unveiled. The crystallographic structures of the Al2.75Ir and Al28Ir9 variant have been approached, revealing 240 and 444 atoms in their respective unit cell. The CMAs oftently exhibit interesting surface properties. In order to study the Al-Ir compound surfaces, iridium adsorption on Al(100) surface followed by annealing has been investigated. The characterizations by lowenergy electrons diffraction (LEED), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning tunneling miscoscopy (STM) supported by ab initio calculations revealed that, from 320 C, the Al9Ir2 compound is formed at the surface but also in the substrate bulk
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Moreno, Reyna Abraham. "Modélisation du stockage de chaleur par changement de phase d'alliages à composition binaire soumis à un refroidissement contrôlé." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0012/document.
Full textAbstract:
La thèse est centrée sur la modélisation de la physique du comportement d’un alliage binaire et l’implémentation du meilleur modèle mathématique pour simuler le changement de phase liquide solide en tenant compte de la vitesse de refroidissement, la vitesse de solidification, la ségrégation, la convection naturelle et la surfusion afin d’optimiser la capacité de stockage de chaleur d'un tel matériau. Dans le présent travail, les températures pour lesquelles le changement de phase s'opère sont estimées grâce aux diagrammes des phases et la méthodologie CALPHAD qui retraduisent les différentes phases d'un alliage binaire, y compris la transformation isotherme. Pour cela, la minimisation de l'énergie de Gibbs est résolue dans un code de calcul développé à cette occasion et aboutit à l'identification des phases stables du matériau. Pour un intervalle de température souhaite le code permet d'estimer rapidement la décharge de chaleur pour la composition de l'alliage sélectionné en équilibre ou hors équilibre. Dans la méthode proposée, la vitesse de refroidissement du système permet de calculer la vitesse de solidification. Puis,celle-ci établit la relation entre la cinétique globale et la macrostructure. Basé sur le modèle de non-équilibre local, qui dépend de la variation du coefficient de partition, le degré de surfusion est prédit à partir de la vitesse de refroidissement appliquée. Une étude bibliographique a été réalisée pour amener une comparaison numérique et assurer la capacité de notre méthode à reproduire le changement de phase, en incluant des phénomènes spécifiques tels que la surfusion et la recalescenceLatent Heat Thermal Energy Storage (LHTES) shows high storage density compared to sensible thermal systems. For high temperature applications, the use of alloys as phase change materials presents many advantages. Principally, varying alloy composition allows controlling the storage\discharge of thermal energy through an expected temperature range (defined by the heat source), and the high thermal conductivity givessuitable heat transfer properties to the system that receives/supplies the energy. However, some systems need a specific temperature range to correctly operate. In such conditions, subcooling (also known as undercooling) and segregation are undesirable phenomena in alloys when they are used as PCM. In thepresent work, we propose a method to predict the latent heat release during phase transformation of a binaryalloy submitted to a controlled cooling rate, including subcooling, segregation and variation of composition.This thesis describes the physical models that apply when heat is released from such a material. We takeinto consideration the cooling rate applied to the PCM, the solidification velocity, convective phenomena,melting temperature and subcooling. In the present work, phase diagrams and the CALPHAD methodologyare used to determine the temperature range for phase change (or constant temperature value for isothermal transformation) by minimizing the Gibbs equilibrium energy. The Gibbs free energy minimization has been implemented in a homemade numerical code. The material can be screened with different compositions for equilibrium or off-equilibrium solidification allowing quick selection of the optimal material for the specific heatsource. In the proposed method, the solidification velocity is obtained from the cooling rate. Then, variationin microstructure is driven by the solidification velocity using the local non-equilibrium diffusion model. Based on the local nonequilibrium model that depends on the partition coefficient variation, the subcooling degree, wich is derived from the applied cooling rate is predicted. A bibliographic study has been carried out and anumerical comparison has been undertaken to ensure the capacity of our code to reproduce the phase change of various materials that include phenomena such as subcooling and recalescence. The results highlight that the cooling rate is one of the most important parameters in the performance of the thermal storage, having a large effect on segregation and subcooling degree. Moreover, we show the influence ofpartition coefficient on the time evolution of solid fraction, considering a constant or a composition-dependent value. We can conclude that the latent heat release can be correctly predicted provided that the method correctly predicts the phase diagram and the variable partition coefficient. This work helps to accelerate the design and development of thermal storage systems and lays the foundation to continue exploring other kinds of materials (e.g. paraffins)
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Andrieux, Jérome. "Stockage de l'hydrogène dans les borohydrures alcalins : hydrolyse du borohydrure de sodium." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00654299.
Full textAbstract:
Le contexte environnemental (réchauffement climatique) et économique (épuisement des ressources en énergies fossiles) entraîne une nécessaire mutation du paysage énergétique mondial. L'hydrogène est présenté comme un vecteur d'énergie propre pouvant, par l'intermédiaire d'une pile à combustible, fournir de l'électricité pour diverses applications (nomade, portable, automobile et stationnaire). Cependant, son développement reste tributaire de son mode de stockage. Parmi les composés présentant de bonnes capacités de stockage, le borohydrure de sodium NaBH4 se distingue puisqu'il permet aussi un dégagement contrôlé de l'hydrogène d'après la réaction d'hydrolyse suivante : ( ) (2 ) ( ) ( ) 4 ( ) 4 2 2 2 2 NaBH ++ x H O l→NaBO . xH O + H g Il constitue ainsi une solution sûre et facile d'utilisation, et est donc envisageable pour des applications grand public. La thèse avait pour objectif l'approfondissement des connaissances relatives à la réaction catalysée d'hydrolyse du borohydrure de sodium selon deux axes principaux: la catalyse de la réaction et l'étude des produits d'hydrolyse. Concernant le premier axe, notre objectif était de mieux comprendre et d'améliorer la cinétique de la réaction d'hydrolyse, les catalyseurs étudiés étant à base de cobalt. Un catalyseur " modèle " a été utilisé et comparé à des nanoparticules métalliques synthétisées et d'autres espèces chimiques à base de cobalt (oxyde, hydroxyle et carbonate). Le modèle cinétique de Langmuir-Hinshelwood a permis de décrire la cinétique de l'hydrolyse. Un mécanisme réactionnel basé sur les adsorptions en surface du catalyseur de BH4 - et de H2O a été proposé. Enfin, la nature des sites actifs en surface a été discutée. En ce qui concerne le second axe de la thèse, nous avions deux objectifs : identifier les phases formées en fonction des conditions expérimentales et approfondir les connaissances thermodynamiques du système binaire NaBO2-H2O pour définir les différents équilibres se formant à l'issu de la réaction d'hydrolyse. Pour ce faire, les borates ont d'abord été synthétisés, puis caractérisés en termes de structure cristallographique et de stabilité en température. C'est ainsi qu'un nouveau borate de sodium, Na3[B3O4(OH)4] ou NaBO2*2/3H2O, a été obtenu. D'autre part, l'étude des équilibres liquide+solide, solide+solide et liquide+vapeur nous a permis d'établir le diagramme binaire NaBO2-H2O à pression atmosphérique.
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EL, KFOURI CHARBEL. "Contribution a l'etude du systeme binaire ag-as-te : diagramme de phases et materiaux vitreux." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066225.
Full textAbstract:
Construction du diagramme de phase ag-as-te par atd et diffraction rx a temperature ordinaire ou a temperature variable. Mise en evidence de deux systemes quasi-lineaires (ag#2te-as#2te#3 et ag#2te-as) et de trois composes inconnus jusqu'ici (ag#1#1aste#7, agaste#2 et agas#3te#5) dans le systeme ag#2te-as et de trois composes inconnus jusqu'ici (ag#1#1aste#7, agaste#2 et agas#3te#5) dans le systeme ag#2te-as#2te#3. Description de la zone formatrice de verre. Relations entre l'etude de cette zone, l'evolution des temperatures de transition vitreuse et de cristallisation avec le diagramme de phase. Mise en evidence d'une separation de phase sub-liquidus par recuit de produits vitreux
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Astapenko, D. "Automated system design optimisation." Thesis, Loughborough University, 2010. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/6863.
Full textAbstract:
The focus of this thesis is to develop a generic approach for solving reliability design optimisation problems which could be applicable to a diverse range of real engineering systems. The basic problem in optimal reliability design of a system is to explore the means of improving the system reliability within the bounds of available resources. Improving the reliability reduces the likelihood of system failure. The consequences of system failure can vary from minor inconvenience and cost to significant economic loss and personal injury. However any improvements made to the system are subject to the availability of resources, which are very often limited. The objective of the design optimisation problem analysed in this thesis is to minimise system unavailability (or unreliability if an unrepairable system is analysed) through the manipulation and assessment of all possible design alterations available, which are subject to constraints on resources and/or system performance requirements. This thesis describes a genetic algorithm-based technique developed to solve the optimisation problem. Since an explicit mathematical form can not be formulated to evaluate the objective function, the system unavailability (unreliability) is assessed using the fault tree method. Central to the optimisation algorithm are newly developed fault tree modification patterns (FTMPs). They are employed here to construct one fault tree representing all possible designs investigated, from the initial system design specified along with the design choices. This is then altered to represent the individual designs in question during the optimisation process. Failure probabilities for specified design cases are quantified by employing Binary Decision Diagrams (BDDs). A computer programme has been developed to automate the application of the optimisation approach to standard engineering safety systems. Its practicality is demonstrated through the consideration of two systems of increasing complexity; first a High Integrity Protection System (HIPS) followed by a Fire Water Deluge System (FWDS). The technique is then further-developed and applied to solve problems of multi-phased mission systems. Two systems are considered; first an unmanned aerial vehicle (UAV) and secondly a military vessel. The final part of this thesis focuses on continuing the development process by adapting the method to solve design optimisation problems for multiple multi-phased mission systems. Its application is demonstrated by considering an advanced UAV system involving multiple multi-phased flight missions. The applications discussed prove that the technique progressively developed in this thesis enables design optimisation problems to be solved for systems with different levels of complexity. A key contribution of this thesis is the development of a novel generic optimisation technique, embedding newly developed FTMPs, which is capable of optimising the reliability design for potentially any engineering system. Another key and novel contribution of this work is the capability to analyse and provide optimal design solutions for multiple multi-phase mission systems. Keywords: optimisation, system design, multi-phased mission system, reliability, genetic algorithm, fault tree, binary decision diagram
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Leroux, Sylvie. "Etude de la condensation et de l'écoulement d'un alliage métallique binaire dans un domaine biphasé liquide-solide du diagramme de phase." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0128.
Full textAbstract:
Une etude experimentale de la condensation et de l'ecoulement d'alliages argent-cuivre dans un domaine biphase liquide-solide du diagramme de phase est presentee. L'argent et le cuivre sont evapores au moyen de fours a effet joule ou par bombardement electronique et sont collectes sous une plaque inclinee de 45\. Les flux et la composition de l'alliage sont determines experimentalement en tout point du substrat et reproduits de maniere satisfaisante par le calcul en utilisant une loi d'emission en cos n. Les etapes successives de la formation du film biphase sont decrites. Initialement, des gouttes de condensation apparaissent. Ces gouttes contiennent des cristaux solides sous forme nodulaire qui semblent germer a la paroi. Puis, les gouttes coalescent et laissent place a un film. Les parametres qui influent sur le temps d'etablissement du film sont identifies. De plus, un modele de l'evolution en taille et en densite des cristaux solides dans le film prenant en compte l'apport de matiere a la surface du condensat est propose. L'etude des ecoulements montre que lorsqu'on passe par un regime transitoire en gouttes, l'entrainement de la phase solide n'a lieu que pendant le passage gouttes/film et uniquement dans le cas de segregation gravitaire favorable. En regime permanent, il reste une monocouche de cristaux immobilises contre la paroi par les forces de tension superficielle et de taille equivalente a l'epaisseur du film. Des experiences de recuit de depots solides sans apport de vapeur conduisent aux memes resultats.
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Mahdouk, Kamal. "Étude thermodynamique de quelques alliages binaires et ternaires de métaux de transition par calorimétrie à haute température : cas des systèmesOS-TI, OS-ZR, OS-HF, RU-ZR, FE-ZR, FE-HF ET FE-ZR-HF." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10214.
Full textAbstract:
Ce travail est dédié essentiellement aux mesures d'enthalpies de formation de composes intermétalliques par calorimétrie de réaction directe à températures élevées. Six systèmes binaires et un ternaire de métaux de transition ont été étudiés. L’étude par rayons X et microsonde des produits de la calorimétrie a permis de mettre en évidence deux nouveaux composes: OsZr2 (structure cubique type NiTi2) et Os17Zr54 (structure orthorhombique type Os17Hf54) aussi que de confirmer l'existence de Fe23Zr6. Dans le système Os-Hf, aucune trace des phases Os29Hf71 et OsHf2, qualifiées par Waterstrat de phases mystérieuses, n'a été observée. La modélisation numérique du système binaire Os-Zr, à l'aide du logiciel thermo-Calc a permis de vérifier la cohérence des enthalpies de formation mesurées et de compléter le diagramme expérimental fragmentaire disponible. L'application de notre méthode calorimétrique, pour la première fois dans le laboratoire à un système ternaire, nous a permis la détermination des enthalpies de formation de plusieurs alliages: Fex(Hf, Zr)1-x pour x 0. 66 at. % Fe et de corriger dans le coin riche en fer la coupe isotherme a 900°C du système Fe-Hf-Zr telle qu'elle figure dans la littérature
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Mejbar, Jaouad. "Contribution à l'étude des alliages (ca, ge) et (ca, pd) : mesure des enthalpies et des enthalpies libres : modélisation diagrammatique : estimation des entropies de formation." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10194.
Full textAbstract:
L'ensemble des propriétés thermodynamiques des systèmes binaires (ca, ge) et (ca, pd) a été étudié. L'étude par rayons X et microsonde a permis de mettre en évidence un nouveau composé: capd#5, dont la structure est hexagonale, de type cacu#5. L'a. T. D. Au voisinage de ce composé montre la superposition de deux diagrammes (stable et métastable). Les mesures de f. E. M. Ont été effectuées par la méthode de l'électrode ponctuelle qui comporte l'incorporation du cation de l'électrolyte caf#2 au métal ge ou pd. Les composés intermétalliques, aussi bien du système (ca, pd) que du système (ca, ge) présentent des enthalpies libres de formation très négatives. La détermination des enthalpies de formation des alliages liquides et des alliages du domaine biphasé (liquide+ca ge) a été effectuée par calorimétrie de chute à haute température. Les programmes informatiques nancyun et thermo-calc ont été appliqués respectivement aux systèmes (ca, ge) et (ca, pd). L'optimisation de l'ensemble des propriétés de ces systèmes a permis de vérifier la cohérence des valeurs mesurées et de modéliser l'ensemble des fonctions thermodynamiques. Au-delà de ces études particulières, l'estimation des entropies de formation des alliages solides a été envisagée. Est-il possible de les évaluer a priori sans détermination expérimentale, à partir de données de physiques simples? Les différentes contributions à l'entropie globale ont été analysées et calculées dans le cas des alliages à base de calcium
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Gachon, Jean-Claude. "Enthalpies de formation des composés binaires de métaux de transition par réaction directe dans un calorimètre 1800 K. : Discussion de méthodes de prévisions thermodynamiques et structurales." Nancy 1, 1986. http://www.theses.fr/1986NAN10055.
Full textAbstract:
Mise au point d'un nouveau calorimètre pouvant fonctionner depuis la température ambiante jusqu'à 1800K. Application à des mesures de capacité calorifique et d'enthalpie de formation ainsi qu'à l'analyse thermique différentielle. Caractérisation de l'enthalpie de 27 composés binaires de métaux de transition. Étude à partir des résultats de plusieurs modèles de prévision des enthalpies de formation d'alliages. Discussion des résultats. Proposition d'un modèle prévisionnel de stoechiométries et des structures des phases binaires susceptibles d'apparaître dans un système métallique
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Teisseire-Doninelli, Monique. "Caractéristiques thermophysiques de matériaux à changement de phases utilisables en stockage thermique : élaboration et étude de mélanges inorganiques à base de chlorure de calcium hexahydraté : proposition de diagramme de phases relatif au système binaire Pentaerythritol-Neopentylglycol." Nice, 1989. http://www.theses.fr/1989NICE4330.
Full textAbstract:
Quelques matériaux à changement de phase spécifiques (M. C. P. ) utilisables comme milieu de stockage thermique sont étudiés. Une première classe de matériaux est représentée par des solutions d'hydratés salins dont le composant principal est CaCl2. 6H2O. Des solutions riches en CaCl2. 6H2O, telles que le système ternaire CaCl2-Nh4Cl-H2O, quaternaires CaCl2-Nh4Cl-KCl-H2O, et les solutions de sels réciproques CaCl2-H2O-(Nh4+,K+) (Cl, NO3), sont étudiées par microcalorimétrie différentielle à balayage. Un nouveau composé CaCl2. 2Nh4Cll. 2H2O et des compositions à comportement eutectique, ayant une enthalpie de transition relativement élevée (180 KJ. KG1), sont mis en évidence dans le domaine de température 20-25OC. La seconde classe de matériaux est représentée par les cristaux plastiques, qui présentent une transition de phase solide à forte enthalpie de transition. Une proposition de diagramme de phases du système binaire Pentaerythritol-Neopentylglycol (PE-NPG) est présentée. L'analyse D. S. C. , les mesures RX à températures variables, et les observations au microscope, contribuent de façon cohérente aux résultats expérimentaux. Une réaction peritectique et une réaction metatectique sont mises en évidence. Une approche théorique de ce diagramme complexe à partir des fonctions de Gibbs calculées selon la méthode de Oonk et basée sur des hypothèses simples concernant des phases solides métastables est présentée. La préparation, l'analyse D. S. C. Et la caractérisation RX d'un nouveau composé, le tetrahydraté du trimethylolethane (PG. 4H2O), sont données en annexe II
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Belgacem, Bouzida Aïssa. "Méthodes calorimétriques appliquées aux systèmes métalliques : 1) Thermodynamique du système (MO, GA) et première approche du système (NB, GA) : 2) Mesure automatique des capacités thermiques." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10464.
Full textAbstract:
Mesure de l'enthalpie de formation du composé GAMO::(3) et du liquide (MO, GA) riche en gallium. Détermination du diagramme de phases du système (MO, GA) grâce à un calcul complet auto cohérent. Mise au point d'un logiciel d'exploitation des données calorimétriques de mesure de CP en programmation discontinue sur le calorimètre DSC 111 de SETARAM
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Ball, Andrew. "Commensurabilité magnétique à longue période et anisotropie dans la série hexagonale RGa2 (R=Pr, Nd, Gd)." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10075.
Full textAbstract:
Les composes hexagonaux simples rga(r=gd, pr et nd) sont d'excellents candidats pour l'etude de structures magnetiques frustrees complexes resultant des interactions d'echange a longue portee. Par l'utilisation de techniques experimentales variees, nous avons mis en evidence sur ces composes des proprietes magnetiques originales et hautement complexes. Dans le cas de gdga#2, un champ magnetique induit des changements subtils dans la configuration antiphase incommensurable de la phase en champ nul. Ces processus peuvent se resumer en trois diagrammes de phases champ-temperature d'une complexite etonnante vue l'absence d'anisotropie magnetocristalline. Un modele de champ moyen periodique montre que les structures sous champ sont de type x-y en eventail, mettant ainsi en evidence l'existence d'une faible anisotropie d'echange. Les composes prga#2 et ndga#2 presentent des structures magnetiques en champ nul de type ising, confinees dans le plan hexagonal. Pres de t#n, ces structures sont incommensurables et evoluent a basse temperature vers des structures commensurables a longue periode. Dans prga#2, le champ applique induit des transitions metamagnetiques de type spin-slip et spin-flip entre differentes configurations magnetiques commensurables a longue periode. Apres une etude approfondie du champ cristallin, le modele du champ moyen periodique nous a permis d'analyser quantitativement les proprietes magnetiques principales de ce compose: chaleur specifique, aimantation, susceptibilite. . .
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Belbacha, El-Djemai. "Étude par analyse enthalpique et analyse thermique différentielle d'alliages à base d'aluminium, du plomb microallié au calcium, des alliages (MG, GA) et des alliages (CA, NI) riches en nickel : Modélisation numérique du système (CA, NI)." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10463.
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Colineau, Eric. "Etude des propriétés magnétiques et électroniques de composés de neptunium NpX3 et Np2T2X par spectroscopie Mossbauer, diffraction de neutrons et magnétométrie SQUID." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10107.
Full textAbstract:
Le travail presente dans cette these est une contribution a l'etude des proprietes magnetiques et electroniques des composes intermetalliques npx#3 (x=al, ga, in, sn) et np#2t#2x (t=co, ni, ru, rh, pd, pt ; x=in, sn) par spectroscopie mossbauer, diffraction de neutrons et magnetometrie squid. L'interet de ces series est de presenter une hybridation progressive des electrons 5f du neptunium avec les orbitales des ligands et une reduction concomitante du magnetisme lorsque le numero atomique des elements x ou t diminue. Il est donc possible d'observer, le long d'une meme serie isostructurale, l'evolution des proprietes magnetiques et electroniques, de l'ordre magnetique avec des electrons 5f localises, jusqu'au paramagnetisme de pauli avec des electrons 5f totalement delocalises. Pour chaque famille de composes etudies, est etablie une comparaison avec les familles homologues ou le neptunium est remplace par l'uranium ou le cerium. La serie npx#3 a fait l'objet d'un certain nombre d'etudes depuis une vingtaine d'annees, et les resultats presentes ici completent et precisent les connaissances anterieures de ces composes. Les diagrammes de phases et les structures magnetiques de npal#3, npga#3 et npin#3 ont ete completes et precises. Le facteur de forme et la carte de densite d'aimantation de npsn#3 ont ete mesures. L'etat de charge et l'etat fondamental du neptunium dans ces composes sont discutes. La serie np#2t#2x a ete recemment decouverte et les resultats exposes dans ce memoire constituent la premiere etude des proprietes magnetiques et electroniques de ces composes. Les mesures de spectrometrie mossbauer ont permis d'etablir que huit de ces composes s'ordonnent et trois ne s'ordonnent pas. Nous avons determine les temperatures de mise en ordre, la valeur du moment a saturation porte par le neptunium et l'etat de charge du neptunium
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Nader, Adel. "Supraconductivité des composés lamellaires incommensurables." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0013.
Full textAbstract:
Les composes lamellaires incommensurables sont construits par l'alternance d'une ou deux couches imxi et d'un, deux ou trois feuillets itx#2i ou m : pb, sn, bi, sb ou terre rare, t : nb, ta, ti, v et x : s ou se. La commensurablite entre les deux sous structures des deux types couches est parfaite selon les axes b et c, or selon l'axe a les parametres de maille ont un rapport qui s'approche de 3 d'ou le nom incommensurables. Certains de ces composes sont supraconducteurs avec des temperatures critiques entre 0,4 k et 5,5 k. Nous avons etudie le comportement du champ magnetique critique de ces composes par des mesures de magnetoresistance entre t#c et 0,05 k et d'apres cette etude on peut les classer en trois groupes : 1) les composes a base de plomb ou d'etain se comportent comme des intercalaires des composes peres nbs#2 et nbse#2 avec une anisotropie qui augmente au fur et a mesure que les plans supraconducteurs sont eloignes. 2) les composes a base de bismuth ont une anisotropie plus faible que les composes peres nbs#2 et nbse#2 3) les composes a base de la qui sont (lase)#1#,#1#4(nbse#2)#m (m : 1 ou 2) ont une anisotropie tres forte de l'ordre de 30 et un champ critique resistif de courbure positive qui diverge a basse temperature, comme dans les supraconducteurs de haute temperature critique. Ce comportement est, probablement, du a des fortes fluctations thermiques qui causent la fusion du solide de vortex en un liquide de vortex. Le champ critique h#c#2 calcule par la loi d'echelle d'ullah et dorsay montre plutot un cmportement lineaire et une saturation a basse temperature. Un diagramme de phase a ete propose pour ces deux composes.
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Cheikine, Ilia. "Fermions lourds et conditions extrêmes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10103.
Full textAbstract:
Nous avons etudie trois systemes a electrons lourds, cecu 2si 2, cepd 2si 2 et uge 2, par des mesures de transport, d'oscillations quantiques (cepd 2si 2) et de diffraction neutronique (uge 2). Les experiences ont ete effectuees dans des conditions extremes : tres basse temperature, champ magnetique eleve et pression hydrostatique. Pour cecu 2si 2, nous avons suivi l'evolution de la phase a magnetique qui s'effondre rapidement sous pression. Nous avons mis en evidence une relation entre la phase a et la presence d'un maximum dans la dependance en temperature de h c 2. Notre analyse a montre qu'a basse pression le signe de l'integrale d'echange doit etre negatif. La supraconductivite est alors renforcee par une augmentation de la susceptibilite paramagnetique comme dans l'effet jaccarino-peter. L'anisotropie de la pente initiale de h c 2 et donc celle de la masse effective change sous pression. Pour cepd 2si 2, l'effet de haas-van alphen a pression ambiante et la resistivite electrique sous pression ont ete etudies. Cette derniere montre un comportement non liquide de fermi a proximite du point critique quantique antiferromagnetique p c27 kbar. L'analyse de h c 2 a p c prouve que l'etat supraconducteur est bien decrit par le modele du couplage faible en limite propre, avec une limite paramagnetique fortement anisotrope. Uge 2 presente une coexistence de ferromagnetisme et de supraconductivite, se developpant juste en dessous du point critique quantique ferromagnetique p c16 kbar. Les mesures de resistivite sous pression montrent l'existence possible d'une autre ligne de transition et d'un autre point critique quantique, p x12 kbar, dans l'etat ferromagnetique. Le diagramme de phase p-t incluant p c et p x a ete trace, et une relation possible entre p x et le developpement de supraconductivite a ete discutee. La dependance en temperature de h c 2 montre une variete de comportements nouveaux, ne pouvant pas etre compris dans les modeles conventionnels de la supraconductivite.
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Teixeira, Rodrigo Braz. "Phase diagrams of linker-monomer binary mixtures: effects of size and gravity." Master's thesis, 2020. http://hdl.handle.net/10451/47938.
Full textAbstract:
Tese de mestrado em Física (Física Estatística e da Matéria Condensada), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020Colloids are mesoscopic particles, each about a few hundred nanometers in size, dispersed in a fluid. While natural colloids are ubiquitous in nature, from clouds to food, synthetic colloids with well controlled size distributions and interactions can be synthesized in the lab. Colloids form crystals, liquids, and other phases of matter also observed in atomic and molecular systems, making them excellent candidates to study phase transitions both theoretically and experimentally. Patchy colloids are the epitome of such particles. They are part of a generation of colloidal particles that break orientational isotropy with designed patches on their surface through which colloidal particles can self-assemble. Diverse applications have already been developed, from photonic crystals to drug delivery systems. Here, we study the phase behavior of a binary mixture of patchy colloids using Wertheim’s first order perturbation theory and Tavares et al. generalization of Stockmayer’s random bond percolation theory. We also analyze the effect of changing the relative size between the different species and, using de las Heras et al. sedimentation theory, the effect that gravity has in the system is also considered. Our main results show a complex phase behavior with two different topologies depending on the thermodynamic parameters such as pressure and temperature. A rich phase stacking phenomenology is observed in sedimentation diffusion-equilibrium, with more than twenty different stacking sequences and up to five different stacks in a single sequence.
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CHEN, LI-HAN, and 陳立翰. "The influence of magnetic free energy on the phase diagrams of the Fe-Cu, Co-Cu and Fe-V binary systems." Thesis, 1990. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/33440610775757903901.
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