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Dissertations / Theses on the topic 'Phases métastables'
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Benzakour, Najib. "Phases stables et métastables d'un cristal vitreux." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10045.
Full textAbstract:
En trempant la phase désordonnée de certains cristaux moléculaires on peut atteindre l'état «cristal vitreux». Dans cette situation de non équilibre seuls certains degrés de liberté sont gelés (orientations par exemple) alors que le réseau support est essentiellement non perturbé par la trempe. Ce sont de ce fait des systèmes modèles pour étudier les relaxations lentes de mise en ordre en relation avec la transition vitreuse et la transition du premier ordre esquivée lors de la trempe. Les composés mixtes à base de cyanoadamantane (CNadm) et de chloroadamantane (Cladm) offrent de ce point de vue des perspectives d'études exceptionnelles. L'étude par diffraction des rayons X et analyse enthalpique différentielle d'un de ces composés (CNadm). 75(Cladm). 25 a permis d'en déterminer le diagramme de phase d'équilibre et de caractériser sa dynamique de mise en ordre. Il a été établi que la phase stable (III) à basse température est isomorphe à celle du Cladm (P21/c). L'analyse en temps réel de la croissance des raies de surstructure a permis de mettre en évidence l'installation d'une phase métastable (IV), moins stable que la phase (III), mais de développement cinétique plus rapide. Dans un certain domaine de température, les temps caractéristiques associés à ces deux transformations (I->IV) et (IV->III) sont tels qu'il est possible d'observer l'imbrication de leur cinétique. Ce mécanisme complexe a pu être analysé par la simulation numérique d'un modèle bidimensionnel prenant en compte les paramètres caractéristiques des évolutions et les différences de facteur de structure des raies dans les deux phases stable et métastable. Il permet de reproduire d'une façon qualitative les courbes de croissances des raies de surstructure
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Elouatib, abdelmajid. "Phases métastables et cinétique des transformations de phase dans les cristaux liquides gelés EBBA et OHMBBA." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10051.
Full textAbstract:
Le refroidissement rapide d'une phase nematique donne, soit une phase nematique gelee tres analogue a la phase nématique, mais où l'ordre est à plus longue portée (OHMBBA), soit une phase partiellement cristalline (EBBA). Le réchauffement de la phase trempée produit une succession de phases monotropes (c::(0), c::(1), c::(2),. . . , c::(n)), qui correspond à une mise en ordre progressive. Les domaines d'existence en température de ces phases métastables se recouvrent partiellement. L'observation des transformations à températures constantes permet d'identifier les phases et met en évidence les mécanismes de germination et de croissance
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Lakrit, Mohamed. "Comportement et cinétique de transformation martensitique sous sollicitation multiaxiale des matériaux métastables." Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0021/document.
Full textAbstract:
La transformation de phase influence considérablement les propriétés thermomécaniques des matériaux métastables. Elle est prise en considération dans des modèles numériques qui simule le comportement de ces derniers dans des codes de calcul et qui nécessitent des résultats expérimentaux. Ainsi, ces travaux concernent la caractérisation du comportement axial et multiaxial de deux aciers iTRIP à savoir l’acier 301L et l’acier 304L ainsi qu’un alliage à mémoire de forme à base de CuAlBe. Cette caractérisation est couplée avec un suivi de la cinétique des transformation de phase entreprise par la mesure de la résistance électrique. Le premier chapitre est une étude bibliographique des deux classes de matériaux métastables cités précédemment ainsi que du phénomène de transformation de phase et les techniques permettant sa caractérisation. Le deuxième chapitre, s’intéresse aux essais uniaxiaux thermomécaniques réalisés sur un acier iTRIP afin de valider la méthode de dosage de phase. Aussi, les essais thermomécaniques multiaxiaux réalisés sur des éprouvettes tubulaires en acier iTRIP 304L y seront présentés. Le troisième chapitre est consacré aux essais uniaxiaux réalisés sur des éprouvettes de CuAlBe ainsi qu’au dosage de phase des cas biphasé et triphasé. Aussi, la validation de l’hypothèse de linéarité entre la fraction volumique de martensite et la déformation de transformation équivalente dans le cas de chargements multiaxiaux proportionnels et non proportionnels est faitePhase transformation considerably influences the thermomechanical properties of metastable materials. This is reflected in the numerical model that simulates the behavior of these materials for the calculation codes and require experiments.Thus, the present work concerns the characterization of the axial and multi-axial behavior of two iTRIP steels, 301L steel and 304L steel in addition to a shape memory alloy based on CuAlBe. This characterization is coupled with monitoring of phase transformation kinetics through the measurement of the electrical resistance.The first chapter is a bibliographic study of the two classes of metastable materials mentioned above as well as the phase transformation phenomenon and its characterization techniques. The second chapter deals with uniaxial thermomechanical tests on a steel iTRIP to validate the phase assay. The multiaxial thermomechanical testing performed on specimens tubular steel 304L iTrip will be presented.The third chapter is devoted to uniaxial tests performed on CuAlBe spicemens and realization phase doping in a three-phase case. Also, the validation of the assumption of linearity between the martensite volume fraction and the equivalent transformation strain in the case of proportional and non-proportional loading is done
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Di, Napoli Paolo. "Modélisation des évolutions microstructurales par changement de phases dans les alliages de titane [bêta] - métastables." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL070N/document.
Full textAbstract:
Un modèle a été développé pour prédire les cinétiques de transformation de phase beta → alpha dans les alliages de titane multi constitués au cours de chemins thermiques complexes. Il repose sur : (i) une simplification de la représentation géométrique des différentes morphologies communément observées dans ces alliages (grains parents bêta, phase α(allotriomorphe) aux joints des grains parents, colonies de phase α, précipités α intragranulaires) ; (ii) des lois analytiques de germination et de croissance pour les diverses morphologies de phase α; (iii) l’hypothèse d'équilibre local aux interfaces β/α, décrite par un approche de type CalPhad ; (vi) des bilans moyens de soluté dans chaque morphologie. Nous obtenons ainsi pour chaque morphologie, les cinétiques de transformation, les évolutions de leurs tailles moyennes, et enfin les évolutions de leur composition moyenne. Nous présentons tout d’abord les calculs réalisés pour un alliage ternaire TiVO, afin de montrer les potentialités du modèle. L’analyse des résultats met en avant l’influence respective de la diffusion des solutés dans les deux phases, de la morphologie des précipités formés sur la cinétique de croissance comme sur la composition moyenne des grains formés tant pour une transformation en condition isotherme qu’au cours d’un refroidissement continu ou encore d’une séquence complexe de traitement thermique (refroidissement, chauffage, refroidissement). Le modèle a également été utilisé pour calculer les cinétiques de transformation pour l’alliage industriel Ti17 et ainsi comparer les résultats calculés aux résultats expérimentaux (cinétique et microstructures)A model has been developed which is able to predict the kinetics of beta → alpha transformation in industrial multi component titanium alloys during complex heat treatments. The model is based on: (i) a simple geometric representations of the different morphologies commonly observed in these alloys (parent α grains, α allotriomorphs (at grain boundaries), αcolonies and intragranular α precipitates); (ii) analytical nucleation and growth laws for each morphology of α phase; (iii) the assumption of local equilibrium at interfaces, handled within the CalPhaD framework; (iv) averaged solute balances in each morphology. Diffusion of solutes in both phases is considered. We thus obtain the transformation kinetics as well as mean size parameters and mean chemical composition for each morphology of the product α phase (at grain boundaries, colonies and intragranular precipitates. Calculations performed are at first presented for a ternary TiVO alloy emphasizing the potentialities of the model. The relationships between growth conditions, role of diffusion in each phase, and chemical composition for each morphology are analyzed upon isothermal holdings, cooling from the beta phase field and more complex cooling-heating sequence. The model is further used on the Ti17 industrial and results are compared to experimental transformation kinetics and microstructures
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BERNE, CECILE. "Solidification hors équilibre et apparition de phases métastables dans les séries de transition 4d et 5d." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0091.
Full textAbstract:
Le tube a chute libre de grenoble est utilise comme processus de solidification hors equilibre thermodynamique des metaux re, w, ta et zr, ainsi que des alliages binaires qui en derivent rew, reta, et zrta. L'apparition de phases metastables cristallines transitoires est ainsi mise en evidence, qu'on analyse dans le cadre d'une approche theorique basee sur des calculs d'energie totale ab initio et sur la theorie des alliages. L'occurrence des structures cfc-re, a15-ta, a15-rew 3 et a15-reta 3, ainsi que celle de la structure -reta a des compositions tres eloignees de son domaine d'existence d'equilibre, suscitent une discussion sur la stabilite relative des phases de frank-kasper a15, et , par rapport aux structures simples cc, hcp et cfc, dans l'ensemble des series de transition 4d et 5d. Une sequence dans l'apparition de toutes ces phases est ainsi mise en lumiere. Par ailleurs le comportement de metastabilite de composition de la phase -reta, dans le systeme reta, est analyse en termes d'occupation des sites cristallographiques de la structure par les especes chimiques re et ta. Cette analyse theorique de la phase , basee sur la methode variationnelle des amas (cvm) est menee pour les deux systemes, rew et reta ; elle est validee par des mesures experimentales des occupations de sites dans la structure -rew par diffraction de neutrons. Enfin, l'apparition de la phase -zrta, dans le systeme zrta, est analysee en termes d'effets d'alliage sur le zirconium. En conclusion, une discussion a propos de la structure du liquide surfondu et de son influence eventuelle sur la solidification de phases metastables suggere d'orienter des etudes futures vers la determination de cette structure.
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Tissier, Jean-Charles. "Équilibres stables et métastables dans le système Fe-Zn-Al en relation avec les processus de galvanisation à 450° C." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10111.
Full textAbstract:
De tous les éléments d'addition intervenant dans la galvanisation, l'aluminium est de loin le plus utilisé. Un examen attentif des couches de galvanisation montre que les phénomènes observés correspondent à des équilibres métastables bien qu'ils soient le plus souvent interprétés à partir de diagrammes stables. Dans ce travail, nous établissons une nette distinction entre diagramme stable et métastable. Nous montrons en particulier que la couche delta peut dans un premier temps dissoudre une grande quantité d'aluminium pour ensuite se transformer en une nouvelle phase de structure gamma 2, phase du système Fe-Zn difficilement synthétisée. D'une façon générale, le diagramme métastable se caractérise par une sursaturation de toutes les phases, à l'exception de la ferrite. Une analyse thermodynamique du diagramme nous a permis de suivre l'évolution des potentiels chimiques le long des chemins de diffusion
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Abdessemed, Ouarda. "Etude structurale des phases stables et métastables du système fer-zinc élaborées par diffusion ou par électrodéposition." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10044.
Full textAbstract:
Etude des phases du diagramme Fe-Zn métastable obtenues par dépôt électrolytique à basse température (80 °C). Caractérisation par diffraction de rayons X et spectrométrie Mössbauer des phases de ce domaine
8
Carmona, Patrick. "Etude des états métastables et hors d'équilibre des électrolytes aqueux LiCl, RD2O et BeCl2, RD2O par une caractérisation structurale." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10029.
Full textAbstract:
La metastabilite des electrolytes aqueux licl, r h#2o a basse temperature est etudiee essentiellement par une caracterisation structurale de l'ordre a courte et moyenne distance. Apres avoir rappele les criteres thermodynamique et cinetique qui definissent les conditions de metastabilite, nous presentons les moyens de caracterisation structurale par diffraction et diffusion de neutrons. Une discussion sur la structure du liquide du systeme licl, r d#2o montre que les compositions particulieres r=6 et r=4 entrainent une structure tetraedrique de la premiere couche d'hydratation du cation li#+ hydrate qui est difficile a destabiliser. L'etude du liquide sous refroidi montre que cet etat metastable peut atteindre un etat d'equilibre jusqu'a une temperature limite invariante t#o. Au-dela de t#o, le liquide sous refroidi est defini par un ordre local caracteristique d'un effet de dilatation et d'un ordre semi-local caracteristique de l'existence des fluctuations de concentration et de densite, sensible a la creation de germes stables. L'etude par diffraction et diffusion centrale de neutrons de la branche glace du diagramme de phases (r=6) permet d'analyser la precipitation de l'eau et la structuration de la glace. Nous montrons que dans le domaine de transition vitreuse, limite par t#o, des etats de non-equilibre sont atteints, caracterises essentiellement par une modification de la structure locale. Cettemodification est attribuee pour r>6, a des etats locaux ou la connectivite des molecules d'eau adjacentes se modifie. En conclusion, nous essayons de definir les conditions qui doivent permettre de maitriser la nucleation a partir d'un systeme hors d'equilibre
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Dubois, Matthieu. "Apport de la diffraction neutronique dans l'étude des phases métastables de l'alliage à mémoire de forme CuAlBe sous sollicitations mécaniques et thermiques." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMS038/document.
Full textAbstract:
Ce travail a porté sur l'étude des phases métastables de l'alliage à mémoire de forme CuAlBe sous différents types de sollicitations mécaniques et thermiques par diffraction des neutrons. Il a permis de définir un protocole expérimental de caractérisation des transformations des phases métastables caractéristiques de l'effet mémoire de forme et de la superélasticité. Après élaboration par filage à chaud suivi d'une trempe à l'eau, le matériau est entièrement austénitique β1. Sa microstructure est composée de grains de taille relativement importante, de l'ordre de 400 µm. Ce procédé de fabrication génère une texture cristallographique de type fibre partielle <001>. L'étude de la superélasticité lors d'un essai de traction à température ambiante a mis en évidence le comportement pseudoélastique de l'alliage. L'étude de l'évolution des microdéformations a permis de mettre en avant la forte hétérogénéité de comportement du plan (400). Le pic de diffraction de ce plan présente également un fort élargissement dû aux fautes d'empilements qui est directement à relier à la transformation de phase de l'austénite en martensite. La martensite β'1 de structure monoclinique 18R complexe a été affinée à l'aide d'un modèle de type 6M. Ce modèle permet de rendre compte au mieux de la faible périodicité des fautes d'empilement caractéristiques de cette phase métastable à notre échelle d'analyse caractéristique d'un volume de l'ordre du centimètre cube. Après déformation plastique, la texture cristallographique du matériau a fortement évoluée. Le laminage à froid fait disparaitre la fibre partielle <001>. Aux plus forts taux de déformation plastique par laminage à chaud, la fibre <111> apparait. Cette forte déformation affecte également l'orientation des lattes de martensite. D'autre part, les températures des transformations de phases ainsi que l'hystérésis sont modifiées. Cependant, la structure cristallographique de la martensite générée par déformation plastique est identique à celle obtenue par refroidissement pour notre échelle d'observation. L'étude du retour à l'équilibre des phases métastables après recuit à haute température suivi d'une trempe sur un échantillon déformé plastiquement a montré la disparition totale de la martensite et l'apparition des phases stables α et γ2 pour des températures de recuit entre 500°C et 600°C. Au-delà de 600°C, ces deux phases disparaissent au profit de la phase β. On observe alors un fort grossissement du grain. La texture cristallographique est de nouveau caractérisée par la fibre partielle <001>This work deals with the study of metastable phases of CuAlBe shape memory alloy under mechanical and thermal solicitations by neutron diffraction. It enables to define an experimental protocol of characterization of metastable phase transformation.The raw material is fully austenitic at room temperature. Its microstructure is composed by huge grain size, close to 400 µm. The crystallographic texture is characterized by a <001> partial fibber.The study of the superelasticity during a tensile test at room temperature demonstrated the pseudoelastic behaviour of this material. The evolution of microdeformations showed the heterogeneous behaviour, especially for the (400) plane in axial direction. The diffraction peak of this plane family also has an important increase of the width. This increase can be linked to the transformation of the austenite into martensite.The crystallographic structure of the monoclinic martensite β'1 has been refined using the 6M model. This model enables to report the relatively low periodicity of stacking faults characterizing the martensitic transformation.After plastic deformation, the crystallographic texture evolved. The <001> partial fibber disappears. For the larger deformation rates, the <111> fibber appears.This large deformation also affects the martensite variant orientation and modifies the temperature of phase transformation.The return into equilibrium of metastable phases after annealing treatments between 500°C and 600°C followed by a quenching at room temperature on a plastically deformed sample has shown the disappearance of martensite and the growth of α and γ2 stable phases. Beyond 600°C, the grains grow largely. The crystallographic texture is characterized by the <001> partial fibber
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Drbohlav, Otakar. "Matériaux magnétiques nanocristallins métastables à base de fer et de cuivre." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0132.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these etait de contribuer a l'etude et au developpement des phases et des materiaux metastables nanocristallins ferromagnetiques a base de fer et de cuivre. La formation des solutions solides cufe metastables par mecanosynthese est precedee par une nanocristallisation des constituants vers une taille de grains de 10 a 20 nm. Pour la decomposition de cette solution solide nanocristalline nous avons considere deux mecanismes de retour a l'equilibre: la decomposition spinodale et la germination et croissance. Nous avons pu mettre en evidence que seule une modelisation basee sur la decomposition spinodale est capable de simuler l'ensemble des mesures obtenus y compris le comportement de l'aimantation saturee lors de la decomposition. La solidification rapide des solutions liquides cufe n'a pas permis de retenir le fer en solution mais elle a conduit a retenir une fraction volumique importante de particules de fer- (cfc) de taille micrometrique ou millimetrique a temperature ambiante. Par ailleurs il a ete decouvert que l'addition de bore favorise la formation et la retenue de fer- dans une matrice de cuivre. Ceci conduit a la preparation de quantites considerables de fer- et constitue une nouvelle methode de preparation de fer- metastable. Dans les amorphes de type finemet et fe-zr-b nous avons suivi l'influence de l'addition de cuivre sur la germination du fe-. Nous avons demontre que son role different dans les deux types d'alliages est du aux differentes interactions entre le cu et les constituants des phases amorphes, notamment zr et nb. Le modele de la nanocristallisation base sur le developpement de gradients de concentration nous a conduit a postuler l'existence d'un maximum dans la courbe de temperature de curie t#c de la phase amorphe residuelle en fonction du temps de recuit
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Laude, Emmanuelle. "Étude expérimentale et calcul des cinétiques de transformation de phase d'alliages de titane -métastables en fonction des traitements thermomécaniques." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1997_LAUDE_E.pdf.
Full textAbstract:
La transformation de phase Béta->Alpha a été étudiée pour l'alliage Beta-Cez sous conditions isothermes ou anisothermes. Dans le domaine des températures supérieures à 750°C, les variations de résistivité électrique permettent d'estimer de manière fiable les cinétiques de transformation de phase. Par contre, pour des températures comprises entre 700 et 600°C, seule une méthode discontinue permet d'estimer ces cinétiques. Dans le domaine des températures supérieures à 750°C, l'application d'une déformation préalable a pour effet d'accélérer la cinétique de transformation de phase par le biais de la vitesse de germination de la phase AlphaGB. L'influence de la déformation est importante lorsque celle-ci conduit à une accélération de la saturation des sites de germination que sont les joints de grain, voire les sous-joints. La croissance de la phase AlphaWGB n'est pas affectée. À des températures plus basses, pour lesquelles la saturation des sites est rapide même sans déformation, la déformation ne modifie pas la cinétique globale de formation de (AlphaGB + AlphaWGB). Elle conduit à une accélération de la cinétique de germination de la phase AlphaWI. D'autre part, l'analyse de la formation des phases AlphaGB, AlphaWGB et AlphaWI, a permis de développer un modèle de prévision de l'évolution des différentes morphologies apparaissant au cours d'un refroidissement continu. Le modèle établi est basé sur la notion d'additivité de l'incubation et de la croissance pour chaque type de transformation. Ce principe permet de calculer l'évolution de la cinétique au cours d'un refroidissement continu à partir des cinétiques isothermes, celles-ci suivant une loi différentielle de type Johnson-Mehl-Avrami. Les prévisions par le calcul des taux de (AlphaGB + AlphaWGB) et AlphaWI au cours d'un refroidissement continu, sont comparées aux valeurs expérimentales de ces taux dans le cas de transformation sans déformation préalable, pour l'alliage Beta-Cez et l'alliage 10. 2. 3.
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Meziane, Rachid. "Structure, dynamique et transition de phases d'un cristal liquide smectique en milieu polymère." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10141/document.
Full textAbstract:
Le discernement du comportement du cristal liquide au sein d'une matrice rigide est d'une grande importance afin de rendre plus performant les composites de ce type qui peuvent être intéressant pour leurs nombreuses applications notamment dans les vitrages électroactifs et les dispositifs d'affichages. La compréhension de sa réponse à un signal électrique ou à un effet thermique est primordiale. Le volume, dans lequel le cristal liquide se situe, contribue fortement à la qualité de cette réaction. Ce travail est une étude portant sur l'évolution structural de l'ensemble 4-cyano-4'-n-octyl-biphényl (8CB)/polystyrène depuis la phase homogène jusqu'à la phase cristalline du 8CB. L'analyse morphologique établit qu'une formation des objets selon le modèle d'Ostwald-Ripening soit à l'origine de la morphologie, on note également une forte dépendance de la concentration en mésogènes sur la dimension des domaines ségrégués. Ainsi, l'étude menée par calorimétrie indique que les plus petits domaines observés ont une taille suffisante pour engendrer des phases métastables du 8CB. On montre par spectroscopie infrarouge que les molécules de mésogène ne forment pas de liaisons p aromatiques avec le groupement phényle du polystyrène, cependant différents groupements chimiques des deux constituants sont en interaction. L'ordre smectique du cristal liquide est étudié par diffusion de neutrons aux petits angles. La structure smectique subit des déformations élastiques différentes selon les dimensions de confinements. En dernier lieu, nous discutons de l'influence du cristal liquide dans la polymérisation radicalaire. La cinétique de polymérisation est fortement perturbée dans des conditions riches en mésogène soulignant le caractère important du comportement du radical sur la polydispersité finale du polymèreThe understanding of the behavior of a low molecular weight liquid crystal within a rigid matrix is of great importance in order to make powerful composite materials of this type which can be interesting for many applications in particular in the display devices. The understanding of their response to an electric signal or a heating effect is of primary importance. The volume, in which the liquid crystal is located, strongly contributes to these effects. This work is a study relating to the structural evolution of the 4-cyano-4'-n-octyl-biphenyl (8CB)/polystyrene system from the homogeneous phase to the crystal line phase of the 8CB. The morphological analysis reveals that a formation of the objects according to the model of Ostwald-Ripening is at the origin of morphology, one also notes a strong dependence of the mesogene concentration on the segregated size domains. Thus, the study undertaken by calorimetry indicates that the smallest domains observed have a sufficient size to generate metastable phases of the 8CB. One shows by infra-red spectroscopy that the molecules of mesogene do not form aromatic p connections with the phenyl group of polystyrene, however various chemical groups of the two components are in interaction. The smectic order of the liquid crystal is studied by small angle neutron scattering. The smectic structure undergoes many perturbations according to the confinement.he influence of the liquid crystal in a radical polymerization process will be discussed as weIl. The kinetics of polymerization is strongly disturbed by the presence of mesogen underlining the significant character of the behavior of the growing radicals on the final polydispersity of polymer
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Ibégazène, Hocine. "Etude microstructurale de la stabilité thermique de phases métastables dans les systèmes à base de ZrO2, HfO2 et d'oxydes de terres rares : applications aux barrières thermiques." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112482.
Full textAbstract:
La these porte sur l'etude du potentiel d'obtention de phases metastables dans divers systemes d'oxydes, afin de definir de nouveaux substituts a la zircone yttriee. Elle s'inscrit dans le cadre d'une action qui vise a relever le point de fonctionnement des revetements a effet de barriere thermique. Sachant que la formation d'une phase metastable s'accompagne souvent d'une resistance mecanique elevee, deux directions d'etude ont ete suivies: (i) l'analyse de systemes de reference proches de la zircone yttriee: zircone-hafnie-yttrine et zircone-yttrine-silice, elabores par projection plasma. (ii) l'exploration de nouveaux systemes a base d'oxyde d'yttrium et d'oxyde de dysprosium, a partir desquels on cherche a retenir une phase metastable par ajout de stabilisant et refroidissement rapide. Dans chacun de ces systemes, les phases metastables obtenues ainsi que l'evolution de celles-ci lors de vieillissements thermiques a haute temperature (1100, 1200 et 1400 c) ont ete suivies et analysees par microscopie electronique a transmission et a balayage, ainsi que par diffraction des rayons x. Les temperatures de transformation de ces phases metastables, dans les conditions d'equilibre, jouent un role critique dans leur cinetique de destabilisation. Dans certains cas, il semble que des interactions elastiques entre precipites, puissent egalement affecter cette cinetique. La resistance aux chocs thermiques a 1100 c, dans le systeme zircone-hafnie-yttrine, depend largement de la teneur en hafnie. Ce phenomene s'explique par une augmentation importante du module d'young des revetements, l'apparition de la phase monoclinique et la disparition progressive (des 1100 c) de la phase metastable, avec la teneur croissante en hafnie. L'addition de silice a la zircone yttriee n'entraine pas de degradation notable de ses caracteristiques mecaniques, a 1100 c. Toutefois, l'augmentation du module des revetements dopes, apres un circuit prolonge a 1200 c, suppose une incidence defavorable de la silice sur la resistance au cyclage thermique, a des temperatures superieures a 1100 c
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Gbabode, Gabin. "Etude du polymorphisme et de la miscibilité à l'état solide dans la série des acides gras saturés." Bordeaux 1, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR13010.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude du polymorphisme et de la miscibilité à l'état solide d'acides gras saturés (CnH2n-1O2) avec un nombre d'atomes de carbone compris entre 13 et 23. Ces matériaux présentent de nombreuses phases solides à température ambiante apparaissant, soit seules soit en co-existence, selon les méthodes de préparation des échantillons (recristallisation après fusion ou dissolution, broyage). La stabilité relative des diverses phases solides observées à température ambiante a été établie pour la majorité des acides condisérés. Quelque soit la phase "basse température", celle-ci transite en une phase dite "haute température" juste avant la fusion. Les structures des phases stables basse et haute température, résolues principalement à partir de diagrammes de diffraction X de poudre, montrent que les acides gras se présentent sous forme de bi-couches, de dimères étant formés par liaisons hydrogène entre les groupes carboxyles des molécules voisines. Deux phases haute température différentes ont été mises en évidence pour les acides gras avec un nombre impair d'atomes de carbone, l'une de groupe d'espace A2/apour les acides gras avec 13 et 15 atomes de carbone et l'autre de groupe d'espace P21/a pour les acides plus longs. L'analyse comparative de diagrammes de phase de mélanges binaires impair-impair (n=2), impair-pair et pair-impair (n=1) montre que la miscibilité à l'état solide est faible dans cette famille de composés. De plus, plusieurs phases solides intermédiaires sont stabilitées par la mixité. Finalement, des domaines d'alliages plus étendus sont observés lorsque le degré d'homéomorphisme est élévé (n=1) et que les mailles cristallines des phases solides des constituants se ressemblent.
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Verseils, Marine. "Interplay between magnetic ordering and ferroelectricity in multiferroics with quadruple perovskite structure." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066457/document.
Full textAbstract:
Cette Thèse traite de la ferroélectricité magnétiquement induite dans deux pérovskites quadruples de manganèse: (LaMn3)Mn4O12 et (YMn3)Mn4O12. Tous deux possèdent une monovalence et une structure antiferromagnétique commensurable des sites B. Ces caractéristiques simples, font de ces composés métastables et stabilisés sous haute pression, des systèmes modèles pour identifier la contribution des interactions d’échange symétrique et antisymétrique à la polarisation. YMO est une nouvelle phase dans laquelle le faible rayon de l’ion Y3+ augmente la pression chimique et donc l’interaction d’échange. L’orientation magnétique des sites B à lieu 30 degrés plus haut que dans LMO, à TN,B=108 K. En revanche, nous mesurons une polarisation, P = 0.54 μC cm-2, identique dans les deux composés. Il s’agit d’une valeur record dans les ferroélectriques magnétiques. De façon inattendue, la nature de la ferroélectricité magnétique est très différente dans chaque composé. Dans LMO, la ferroélectricité apparaît à la transition magnétique des sites B, à TN,B = 78 K, mais nous ne reportons pas de brisure du centre d’inversion par diffraction de rayons X ou par spectroscopie Raman et IR. Nous tentons d’expliquer ce résultat inattendu dans le cadre de la théorie phénoménologique des ferroélectriques impropres. D’un autre côté, dans YMO, nous observons l’apparition de la ferroélectricité à T* = 70 K bien que T* ne corresponde pas à une transition magnétique. En effet, à T* nous reportons seulement une anomalie magnétique suggérant un ordre magnétique latent. La transition structurale, qui a lieu à Ts, pourrait être responsable de l’alignement des domaines ferroélectriquesIn the present Thesis, we study the large ferroelectricity induced by magnetism in two quadruple perovskite compounds: (LaMn3)Mn4O12 and (YMn3)Mn4O12, which both display single-valent properties and a commensurate C-type antiferromagnetic structure of the B-sites. These simple features offer a playground to elucidate the contribution of the symmetric and antisymmetric exchange interactions to the polarization. Both compounds are metastable and stabilized under high-pressure. YMO is a new phase, where the small Y3+ ion exerts a large chemical pressure, which is expected to enhance the exchange interaction and, thus, the spontaneous polarization. We find an ordering temperature of the B-sites, 30 K higher than in LMO. On the other hand, we surprisingly find identical values of the spontaneous polarization, P = 0.54 μC cm-2, in both compounds. It is a record value for magnetic ferroelectrics. In spite of the similarities, the nature of magnetic ferroelectricity appears to be very different in the two compounds. In LMO, ferroelectricity is induced by the magnetic ordering of B-sites, although no indication of inversion symmetry breaking is detected. We argue that this puzzling observation is consistent with prediction of domain structure in improper ferroelectrics. On the other hand, in YMO, the occurrence of ferroelectricity at T*=70 K is consistent with a polar structural modulation below Ts=200 K, however T* does not correspond to any long-range magnetic transition. Indeed, T* marks a magnetic anomaly suggesting a latent magnetic phase. We put forward the hypothesis that the above polar distortion of the crystal structure may force the alignment of polar domains
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Verseils, Marine. "Interplay between magnetic ordering and ferroelectricity in multiferroics with quadruple perovskite structure." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066457.
Full textAbstract:
Cette Thèse traite de la ferroélectricité magnétiquement induite dans deux pérovskites quadruples de manganèse: (LaMn3)Mn4O12 et (YMn3)Mn4O12. Tous deux possèdent une monovalence et une structure antiferromagnétique commensurable des sites B. Ces caractéristiques simples, font de ces composés métastables et stabilisés sous haute pression, des systèmes modèles pour identifier la contribution des interactions d’échange symétrique et antisymétrique à la polarisation. YMO est une nouvelle phase dans laquelle le faible rayon de l’ion Y3+ augmente la pression chimique et donc l’interaction d’échange. L’orientation magnétique des sites B à lieu 30 degrés plus haut que dans LMO, à TN,B=108 K. En revanche, nous mesurons une polarisation, P = 0.54 μC cm-2, identique dans les deux composés. Il s’agit d’une valeur record dans les ferroélectriques magnétiques. De façon inattendue, la nature de la ferroélectricité magnétique est très différente dans chaque composé. Dans LMO, la ferroélectricité apparaît à la transition magnétique des sites B, à TN,B = 78 K, mais nous ne reportons pas de brisure du centre d’inversion par diffraction de rayons X ou par spectroscopie Raman et IR. Nous tentons d’expliquer ce résultat inattendu dans le cadre de la théorie phénoménologique des ferroélectriques impropres. D’un autre côté, dans YMO, nous observons l’apparition de la ferroélectricité à T* = 70 K bien que T* ne corresponde pas à une transition magnétique. En effet, à T* nous reportons seulement une anomalie magnétique suggérant un ordre magnétique latent. La transition structurale, qui a lieu à Ts, pourrait être responsable de l’alignement des domaines ferroélectriquesIn the present Thesis, we study the large ferroelectricity induced by magnetism in two quadruple perovskite compounds: (LaMn3)Mn4O12 and (YMn3)Mn4O12, which both display single-valent properties and a commensurate C-type antiferromagnetic structure of the B-sites. These simple features offer a playground to elucidate the contribution of the symmetric and antisymmetric exchange interactions to the polarization. Both compounds are metastable and stabilized under high-pressure. YMO is a new phase, where the small Y3+ ion exerts a large chemical pressure, which is expected to enhance the exchange interaction and, thus, the spontaneous polarization. We find an ordering temperature of the B-sites, 30 K higher than in LMO. On the other hand, we surprisingly find identical values of the spontaneous polarization, P = 0.54 μC cm-2, in both compounds. It is a record value for magnetic ferroelectrics. In spite of the similarities, the nature of magnetic ferroelectricity appears to be very different in the two compounds. In LMO, ferroelectricity is induced by the magnetic ordering of B-sites, although no indication of inversion symmetry breaking is detected. We argue that this puzzling observation is consistent with prediction of domain structure in improper ferroelectrics. On the other hand, in YMO, the occurrence of ferroelectricity at T*=70 K is consistent with a polar structural modulation below Ts=200 K, however T* does not correspond to any long-range magnetic transition. Indeed, T* marks a magnetic anomaly suggesting a latent magnetic phase. We put forward the hypothesis that the above polar distortion of the crystal structure may force the alignment of polar domains
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De, Geuser Frederic. "Interprétation et traitement des données de sonde atomique tomographique : application à la precipitation dans les Al-Mg-Si." Phd thesis, Université de Rouen, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00077980.
Full textAbstract:
Les alliages Al-Mg-Si-(Cu) de la série 6016 sont utilisés sous forme de tôles pourla réalisation d'ouvrants dans l'industrie automobile. Leur particularité est de pouvoir
être durcis durant la cuisson des peintures (typiquement 30 minutes à 185°C). Ce phénomène
s'explique par un durcissement structural : le traitement thermique de cuisson des
peintures appliqué à une solution solide sursaturée active la diffusion des solutés et la précipitation
de phases métastables plus ou moins cohérentes avec la matrice d'aluminium
qui vont ralentir le mouvement des dislocations.
Ces différentes phases métastables ont des tailles extrêmement petites (parfois inférieures
à 1nm), ce qui les rend difficiles à analyser autrement qu'en sonde atomique tomographique.
Une attention toute particulière a été apportée au développement de nouvelles
techniques d'interprétation et de traitement des données afin de faire reculer les limites de
l'instrument.
Grâce à la sonde atomique, parfois couplée au microscope électronique en transmission,
les mécanismes de précipitation de la phase beta" ont été mieux compris. En particulier,
nous avons montré qu'un traitement de prérevenu à 90°C appliqué avant le revenu rendait
ce dernier plus efficace par la formation d'amas diffus de Mg et de Si qui augmentent la
densité numérique d'objets durcissants (amas +beta"). La présence d'aluminium dans les
précipités a été démontrée.
L'effet du prérevenu sur la corrélation entre les atomes durant les tout premiers stades
de décomposition a été étudié directement par le calcul de fonctions partielles de corrélation
de paires. Cette méthode a également permis de suggérer un scénario expliquant le
durcissement pendant le stockage à l'ambiante par la formation d'atmosphères de solutés
autour des dislocations, ralentissant ainsi leur mouvement.
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Decroix, Anne-Amandine. "Stabilité physique et désordre orientationnel dans un cristal à usage thérapeutique : la caféine." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10084.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude des états physiques de la cafëine solide, composé bien connu des industries pharmaceutique et agroalimentaire. afin de comprendre la nature de son polymorphisme original et des instabilités associées. Les caractérisations expérimentales ont été menées par DSC, DRX, RMN et relaxation diélectrique. La caractérisation de la mobilité moléculaire des phases anhydres a mis en évidence la présence d'une dynamique complexe extrêmement lente à température ambiante. Deux processus dynamiques analogues sont observés dans les phases 1 et II. notés AI et AII, et un processus plus lent dans la phase l, noté BI. Les transformations entre les phases 1 et II ont été étudiées afin de rechercher les origines des capacités extraordinaires de la caféine à pouvoir être maintenue dans des situations de métastabilité très prononcées. Cette investigation a révélé des processus de transformation inhabituellement lents, influencés par la dynamique moléculaire lente. Les résultats obtenus suggèrent que la cinétique de transformation 1?II est du 1er ordre, qu'elle est contrôlée par la vitesse de germination et que la dynamique par l'intermédiaire du processus BI en est un facteur déterminant. Un modèle cohérent a également été construit pour la transition II?I, il suggère une transformation à partir de la surface. avec une influence particulièrement importante de la microstructure de l'échantillon. Des opérations de broyage ont permis de confirmer l'influence microstructurale de la transition II ?1 et ont révélé que le broyage induit mécaniquement une transformation de la phase 1 vers la phase II, mais aussi de la phase II vers la phase 1 selon l'intensité du broyageWe present the study of the physical state of solid caffeine, a well-known pharmaceutieal and food-industry compound, ln order to understand its original polymorphism and the associatcd instabilities. Experimental characterisations have been obtaincd by DSC. XRD. NMR and dielcctric relaxation. The study of lhe moleeular mobility of anhydrous phases shows a very slow complex dynamic at room temperature. Two similar dynamical processes are observed in phases 1 and II. called AI, and AII. and a process slower in phase I callcd BI. The phases transformations (from I to II and II to I) have been studied to determine the origin of the extraordinary property of caffeine to be maintained in situation of high metastability. This investigation reveals anomalous slow transformation processes, influenced by the slow molecular mobility. The results suggest a first order I?II transformation kinetic, controlled by the nucleation rate, and directly governed by the BI dynamical process. A coherent model has also been proposed for the II?I transition, suggesting a transformation f'rom the surface, with a high influence of the microstructure. Milling operations confirm the microstructural influence for the II?I transition. It has also been shown that milling induees I?II transformation but also II?I transformation according to the milling intensity
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Decroix, Anne-Amandine. "Stabilité physique et désordre orientationnel dans un cristal à usage thérapeutique : la caféine." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10084/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude des états physiques de la cafëine solide, composé bien connu des industries pharmaceutique et agroalimentaire. afin de comprendre la nature de son polymorphisme original et des instabilités associées. Les caractérisations expérimentales ont été menées par DSC, DRX, RMN et relaxation diélectrique. La caractérisation de la mobilité moléculaire des phases anhydres a mis en évidence la présence d'une dynamique complexe extrêmement lente à température ambiante. Deux processus dynamiques analogues sont observés dans les phases 1 et II. notés AI et AII, et un processus plus lent dans la phase l, noté BI. Les transformations entre les phases 1 et II ont été étudiées afin de rechercher les origines des capacités extraordinaires de la caféine à pouvoir être maintenue dans des situations de métastabilité très prononcées. Cette investigation a révélé des processus de transformation inhabituellement lents, influencés par la dynamique moléculaire lente. Les résultats obtenus suggèrent que la cinétique de transformation 1?II est du 1er ordre, qu'elle est contrôlée par la vitesse de germination et que la dynamique par l'intermédiaire du processus BI en est un facteur déterminant. Un modèle cohérent a également été construit pour la transition II?I, il suggère une transformation à partir de la surface. avec une influence particulièrement importante de la microstructure de l'échantillon. Des opérations de broyage ont permis de confirmer l'influence microstructurale de la transition II ?1 et ont révélé que le broyage induit mécaniquement une transformation de la phase 1 vers la phase II, mais aussi de la phase II vers la phase 1 selon l'intensité du broyageWe present the study of the physical state of solid caffeine, a well-known pharmaceutieal and food-industry compound, ln order to understand its original polymorphism and the associatcd instabilities. Experimental characterisations have been obtaincd by DSC. XRD. NMR and dielcctric relaxation. The study of lhe moleeular mobility of anhydrous phases shows a very slow complex dynamic at room temperature. Two similar dynamical processes are observed in phases 1 and II. called AI, and AII. and a process slower in phase I callcd BI. The phases transformations (from I to II and II to I) have been studied to determine the origin of the extraordinary property of caffeine to be maintained in situation of high metastability. This investigation reveals anomalous slow transformation processes, influenced by the slow molecular mobility. The results suggest a first order I?II transformation kinetic, controlled by the nucleation rate, and directly governed by the BI dynamical process. A coherent model has also been proposed for the II?I transition, suggesting a transformation f'rom the surface, with a high influence of the microstructure. Milling operations confirm the microstructural influence for the II?I transition. It has also been shown that milling induees I?II transformation but also II?I transformation according to the milling intensity
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Fan, Jiangkun. "Microstructural study of the β→α phase transformation induced by thermo-mechanical treatments in metastable β Ti-5553 alloy." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0144/document.
Full textAbstract:
Les alliages de titane β métastables sont des matériaux de structure essentiels pour les applications aéronautiques de part leurs très bonnes propriétés mécaniques. En effet, ils présentent une résistance spécifique élevée, une bonne ductilité et forgeabilité et une excellente réponse aux traitements thermiques. Toutefois, il existe encore aujourd'hui à leur sujet des controverses et des questions ouvertes et ce, malgré les efforts pour comprendre les mécanismes d'évolution microstructurale au cours de traitements thermo-mécaniques et pour déterminer les phases en présence et leur contribution aux les propriétés mécaniques résultantes. Ce travail de thèse a pour objectif de déterminer la nature de la phase β et de caractériser la transformation β→α à haute et basse températures par des caractérisations fines en microscopie électronique à balayage et à transmission couplées à des mesures d'orientations cristallographiques et de composition chimique. L'alliage étudié est un Ti-5553 avec une microstructure initiale 100% β obtenue par mise en solution et trempe. Il a été démontré expérimentalement que la structure de la phase β métastable n'est pas purement cubique centrée. Les points de la phase β dans les clichés de diffraction présentent un allongement (streaking) et des points supplémentaires sont visibles aux positions de diffraction 1/2, 1/3 et 2/3. Par ailleurs, les images MET ont un aspect en moiré. A partir de ces résultats et de calculs crystallographiques, il a été prouvé que des déplacements atomiques sur les plans {110}β et {112}β forment une structure intermédiaire entre celle de la phase β parente et celles des phases α et ω, prouvant que la phase β a intrinsèquement initié une transformation. L'étude de la précipitation au cours du procédé thermomécanique dans le domaine α+β a révélé que des précipités α discontinus, équiaxes ou légèrement allongés (1~2μm) se forment aux joints β de forte et de faible désorientation mais rarement au coeur des grains β produisant ainsi une microstructure en "collier". La relation d'orientation de Burgers (ROB) entre les phases α et β est progressivement détruite par la déformation. L'écart à la ROB est plus marqué pour les précipités α qui se forment au joint de grains qu'à l'intérieur des grains. L'écart à la ROB augmente aussi avec la déformation, mais diminue avec la vitesse de déformation. Au cours des déformations en bas du domaine α+β, les précipités α ont une morphologie qui dépend de leur position. Au coeur des bandes de glissement, les grains α/β sont équiaxes et ne respectent pas la ROB. Entre les bandes de glissement, la microstructure est lamellaire où les phases α/β alternent et respectent la ROB. Dans ce dernier cas, une forte sélection de variantes a été observée: Seuls les deux ou trois variants favorisant l'accommodation de la déformation se sont formés. A titre de comparaison, dans l'état non déformé, les 12 précipités sont présents. La transformation β→α est retardée en cours de compression à haute température. Ceci est attribué à une compétition entre adoucissement et transformation de phase. Au contraire, celle-ci est favorisée au cours de la compression à plus basse température du fait que les défauts cristallins induits par la déformation jouent le role de sites de germination et que la croissance des précipités soit accéléré alors que l'adoucissement soit ralenti. Dans le Ti-5553, le mécanisme de déformation dominant est le glissement des dislocations. Dans les déformations en bas du domaine α+β, du glissement simple ou multiple avec deux ou trois systèmes de glissement activés. L'identification de ces systèmes a pu être effectuée par des analyses de traces. Cette thèse a résolu la nature de la phase β métastable et constitue un travail de référence pour l'étude de la transformation β→α au cours de traitement thermomécaniqueMetastable β titanium alloys are important structural materials for aeronautical applications due to their high strength to density ratio, good ductility and workability and excellent hardenability. Despite the efforts in resolving the complex microstructural evolution related to thermomechanical processes and in gaining knowledge on the produced phases and their contribution to the resultant mechanical properties, there are still some controversial and unresolved issues. The aim of the present PhD work is to determine precisely the metastable nature of β phase and to characterize finely the characteristics of the β→α transformation during high and low temperature thermomechanical treatments. Investigations were performed on a Ti-5553 alloy with the single β phase initial microstructure obtained by solution treatment followed by quenching using scanning and transmission electron microscopy (SEM/TEM) coupled to crystallographic orientation measurements and chemical analyses. It was demonstrated experimentally that the structure of the β phase in the metastable titanium alloy is not “pure” body centered cubic. Diffraction diagrams presents streaking of the β diffraction spots and additional spots at the 1/2, the 1/3 and 2/3 diffraction positions. Also, striations are observed in TEM images. From this experimental evidence and crystallographic calculations, it was proved that atomic displacements on the {110}β and {112}β planes formed a structure between that of the parent β phase and that of the α or ω phase, demonstrating pre-phase transformation tendency. The study of the precipitation during thermomechanical processing at higher temperature in the α+β region revealed that discontinuous equiaxed or short rod shaped α precipitates (1~2μm) mainly form on the high angle and low angle β grain boundaries but seldom in β grain interiors, forming the “necklace” microstructure. The Burgers orientation relationship (BOR) between the α and β phases is destroyed gradually by the deformation. The BOR deviation of grain boundary α is larger than that of intragranular α. The deviation from the BOR increases both with the increasing strain and decreasing strain rate. During the deformation at the lower temperature in the α+β region, the α precipitates exhibit different morphologies: such as lamellar α, equiaxed α and irregular α depending on their localization. Within the slip bands, equiaxed α/β grains which do not respect the BOR are present. However, between the bands, lamellar α and β phases maintaining the BOR are distributed alternately. In that last case a strong variant selection is observed as only the two or three variants that form are those which can accommodate the macroscopic deformation. Comparatively, in absence of compression all 12 variants are formed. The β→α phase transformation is retarded during the hot compression at higher temperature region, which is attributed to the competition between softening and phase transformation. On the contrary, it is promoted during compression at lower temperature region due to the more inducted deformation defects acting as α phase nucleation sites and due to accelerating growth of α precipitates and retarded softening. Dislocation slip is the leading deformation mechanism for the Ti-5553 alloy. Under the lower temperature deformation condition, single or multiple-slip bands with two or three different activated slip systems would form during the hot deformation process. Identification of these slip systems have been done by trace analysis. These results provide new insights into the structural nature of β metastable phase and valuable reference for β→α phase transformation during thermo-mechanical treatment in metastable β titanium alloys
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Roulin, Gilles. "Etude des premiers stades de mise en ordre dans les alliages martensitiques du système cuivre-aluminium." Rouen, 1997. http://www.theses.fr/1997ROUES085.
Full textAbstract:
Dans un intervalle de composition étroit autour de Cu3Al, le système Cu-Al présente des caractéristiques particulièrement intéressantes concernant les phénomènes ordre-désordre. Tout d'abord, il existe à basse température une phase d'équilibre ordonnée à longue période : la phase 2. Cette phase peut être obtenue par trempe à partir de l’état à haute température suivie d'un revenu prolongé. Par ce procédé, l'évolution structurale passe, à la trempe, par une première transformation ordre-désordre, interrompue par une transformation martensitique, puis, au revenu, par une deuxième transformation ordre-désordre conduisant à la phase métastable x, contenant des parois d'antiphase périodiques. La phase 2 apparait ensuite, par modification du mode d'empilement des plans compacts de la phase x. Le présent travail a pour objet l'étude, en MET, des tout premiers stades de mise en ordre par revenu des martensites de ce système. Au cours de ce travail, nous avons été amené à distinguer deux scenarios différents, suivant que la martensite de départ est désordonnée ou partiellement ordonnée. La formation de la phase x, à partir de martensites désordonnées, passe par des stades caractérisés en diffraction électronique par des figures diffuses. Une interprétation de ces figures est donnée, ainsi que la cinétique de formation de la phase x. La mise en ordre des martensites partiellement ordonnées, peut s'accompagner ou non de la destruction de l'ordre initial. Dans le cas où celui-ci n'est pas détruit, la formation de la phase x met en jeu des mécanismes collectifs permettant la formation de parois d'antiphase périodiques. Ce travail devrait permettre de mieux comprendre les propriétés mécaniques des martensites du système Cu-Al, et expliquer le comportement d'alliages ternaires Cu-Al-x, qui sont à la base d'un certain nombre alliages à mémoire de forme.
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De, lorenzo Marco. "Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques métastables." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX029/document.
Full textAbstract:
Cette thèse de doctorat s’intéresse aux écoulements diphasiques métastables typiques de certains transitoires accidentels qui pourraient intervenir dans les centrales nucléaires. Ces phénomènes sont difficiles à traiter en raison de la complexité topologique de l’écoulement, des transferts entre phases et du couplage fort entre les caractéristiques thermodynamiques et les aspects mathématiques.Les méthodes aujourd’hui en usage dans l’industrie ne décrivent pas complétement la complexité de ces écoulements car elles s’appuient sur des modèles trop simples. En fait ces méthodes ne prennent pas en compte le déséquilibre thermo-chimique entre l’eau liquide et sa vapeur. Par ailleurs, les méthodes hyperboliques proposées récemment dans la littérature pour la simulation des écoulements métastables ne peuvent pas être appliquées dans l’industrie car elles utilisent des lois d’état simples qui ne sont pas adaptées pour les calculs industriels.Le but de cette thèse est de développer une nouvelle approche qui couple les méthodes hyperboliques modernes à des équations d’état précises. Le produit final de ce travail est un nouveau modèle pour l’analyse industrielle des écoulements diphasiques métastables qui associe de nouvelles techniques pour le calcul des transferts interfaciaux et des propriétés de l’eau et de sa vapeur. De plus, cette approche est d’un coût abordable pour les configurations industrielles.Les méthodes développées dans cette thèse ont été systématiquement vérifiées avec des solutions exactes et validées en utilisant des données expérimentales de la littératureThis Ph.D. thesis deals with the metastable two-phase flows typical of accidental transients that could occur in nuclear power plants. Those phenomena are of difficult treatment due to the topological difficulty of the flow, the interphase transfers and the strong coupling between thermodynamic features and mathematical aspects.The methods today in use in industry do not fully describe the complexity of these flows because based on too simple models. In fact, they do not take into account the thermo-chemical disequilibrium between liquid and vapor water. On the other hand, the hyperbolic methods recently proposed in the literature for the simulation of metastable flows can not be used in the industry because based on simple equations of state that are not adequate for industrial calculations.The purpose of this Ph.D. thesis is to develop a new approach that couples the modern hyperbolic methods to accurate equations of state. The final product of this work is a new model for the industrial analysis of metastable two-phase flows that incorporates novel techniques for the calculation of interfacial transfers and of steam-water properties. Moreover, it is computationally affordable for its use in industrial configurations.The methods developed in this thesis have been sistematically verified against exact solutions and validated using experimental data of the literature
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Settefrati, Amico. "Étude expérimentale et modélisation par champ de phase de la formation de [alpha] dans les alliages de titane [bêta]-métastable." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0092/document.
Full textAbstract:
L'étude réalisée porte sur la formation des microstructures par changement de phases dans l'alliage de titane [bêta]-métastable Ti-5553. Les transformations de phase ont été caractérisées au refroidissement depuis le domaine monophasé [bêta] et au cours de revenus après mise en solution dans le domaine [bêta] (ou [alpha]+[bêta]) et trempe. L'influence des paramètres du traitement thermique (vitesses de refroidissement et de chauffage, températures de transformation) sur les cinétiques de changements de phase, sur les séquences de précipitation et sur les mécanismes de transformation a été abordée par suivi des variations de résistivité électrique, par DRX in situ sous rayonnement synchrotron et par microscopies (optique et électronique). L'évolution des paramètres de maille des phases et de la largeur à mi-hauteur des pics de la phase [bêta] a permis de mettre en évidence les variations de composition chimique et les changements d?état de contrainte engendrés lors des transformations. Les conditions de formation des phases métastables ([alpha]", w) aux températures inférieures à 500°C ont été caractérisées comme leur influence sur les microstructures finales et en conséquence sur les propriétés mécaniques. Pour mieux appréhender la précipitation intragranulaire de la phase [alpha], deux modèles (Eshelby et champ de phase) ont été développés afin de prédire les évolutions morphologiques des précipités. Ces modèles prennent en compte un comportement élastique anisotrope et hétérogène pour les deux phases. Nous avons montré que l'énergie élastique générée lors de la transformation [bêta] -> [alpha] pilote en grande partie la forme et l'orientation des précipités ainsi que leur arrangement spatial. Les résultats du calcul sont proches des observations microstructuralesThe present study is mainly about microstructures formation during phase changes in the near beta titanium alloy Ti-5553. Phase transformations were characterized on cooling from the beta phase field and on ageing after solutionizing in the beta (or alpha + beta) phase field and quenching. The influence of heat treatment parameters (cooling and heating rates, transformation temperatures) on phase transformation kinetics, precipitation sequences and transformation mechanisms was analysed using electrical resistivity measurements, in situ high energy X-Ray diffraction and microscopy (optical and electron). Cell parameters evolution of each phase and full width at half maximum variations of beta phase peaks have allowed to highlight the changes of the chemical composition and the stress state during phase transformation. Formation of metastable phases (alpha?, w) at temperatures lower than 500°C were characterized as well as their influence on final microstructures and therefore on mechanical properties. For better understanding the intragranular precipitation of the alpha phase, two models (Eshelby and phase field) were developed in order to predict morphological evolutions of the precipitates. These models take into account the anisotropic and heterogeneous behaviour for both phases. We have shown that the elastic strain energy generated by beta -> alpha phase transformation drives to a large extent the precipitate shape and orientation as well as their spatial arrangement. Calculation results are close to microstructural observations
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Ghazi, Hala. "Modélisation d'écoulements compressibles avec transition de phase et prise en compte des états métastables." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4074/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail est de modéliser le changement de phase liquide-vapeur et de comprendre l’apparition d’états métastables contenus dans la loi de van der Waals. Un état métastable correspond à un état gazeux (resp. liquide) qui, après une légère perturbation, passe à l’état liquide (resp. gazeux) brutalement. Dans la partie I, on présente les propriétés de la loi d’état de van der waals dans ses représentations isotherme et non-isotherme. Puis on aborde l’étude d’un problème d’optimisation sous contraintes, ce qui nous permet de caractériser les états d’équilibre thermodynamique et le nombre de phases maximale qui peuvent coexister à l’équilibre thermodynamique. On construit trois systèmes dynamiques dans le cas isotherme, qui minimisent l’énergie libre de Helmoltz et dont les équilibres coïncident avec l’équilibre thermodynamique. Ce sont les états liquide et vapeur stables, métastables et l’état de coexistence. Finalement on étend cette technique au cas non isotherme pour lequel on construit deux systèmes dynamiques vérifiant ces mêmes propriétés. Dans la partie II, on s’intéresse au couplage de la thermodynamique à la dynamique du fluide. On étudie d’abord le problème de Riemann pour le psystème isotherme avec une loi d’état de van derWaals avec correction de Maxwell. Ensuite, on étudie les ondes progressives d’un p-système relaxé dans le but de comprendre les discontinuités de son système à l’équilibre. Enfin, on couple les systèmes dynamiques construits en partie I à des systèmes hyperboliques diphasiques isotherme et nonisotherme. Des résultats numériques sont présents dans tout ce manuscrit pour illustrer les résultats théoriques obtenusThe main objective of this work is the modelling of liquidvapor phase change and the understanding of the apparition of metastable states which appear in the van derWaals equation of state (EOS). A metastable state corresponds to a gaseous (or liquid) state which, after a slight perturbation, changes into the liquid (or gaseous) state quickly. In the first part, we first study all the properties of the van der waals EOS in its isothermal and non-isothermal representations. Then, we study the optimization problem under constraints, which allows us to characterize the thermodynamic equilibrium and the maximum number of phases that may be present at the thermodynamic equilibrium. We construct three dynamical systems in the isothermal case, which minimize the Helmoltz free energy and whose equilibria coincide with the thermodynamical equilibrium . They are the stable and metastable liquid and vapor states and the coexistence state. Finally, this technique is extended to the non-isothermal case where we construct two dynamical systems satisfying the same properties. In the second part, we are interested in the coupling of thermodynamics with the fluid dynamics. We first study the Riemann problem for the isothermal p-system with a van der Waals EOS coupled to the Maxwell correction. Then, we stuy the travelling waves of a relaxed p-system in order to understand the discontinuities of its equilibrium system. Finally, dynamical systems constructed in the first part are coupled to isothermal and non-isothermal two-phase hyperbolic systems. Numerical results are presented throughout this manuscript to illustrate the theoretical results we obtained
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Hamma, Juba. "Modélisation par la méthode des champs de phase du maclage mécanique dans des alliages de titane β-métastables." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS381.
Full textAbstract:
Les alliages de titane beta-métastables ont des propriétés mécaniques remarquables à température ambiante, liées à l'évolution sous contrainte de la microstructure. Un mode de déformation spécifique à ces alliages joue un rôle essentiel : le système de maclage {332}<11-3>. On s'intéresse ainsi à une modélisation champ de phase de l'évolution sous contrainte des variants de macle {332}. Une première partie est consacrée à un modèle champ de phase de type Allen-Cahn avec prise en compte d'une élasticité dans un formalisme géométriquement linéaire (GL). On utilise une énergie d'interface isotrope ou anisotrope afin d'étudier l'influence de cette dernière sur la croissance et le degré d'anisotropie des variants de macle. Le rôle d'une élasticité formulée dans le formalisme géométriquement non-linéaire (GNL) est ensuite discuté et donne lieu à la deuxième partie de ces travaux. Un solveur mécanique dans le formalisme GNL par méthode spectrale est alors mis en place et validé. Il est ensuite utilisé dans le développement d'un modèle champ de phase de type Allen-Cahn avec prise en compte d'une élasticité GNL. Nous procédons alors à une étude comparative fine des microstructures obtenues en GL et GNL. Les résultats montrent une différence majeure entre les microstructures obtenues dans les deux cadres élastiques, concluant sur la nécessité d'une élasticité dans le GNL pour reproduire les microstructures de macle observées. Enfin, nous présentons une étude prospective d'un modèle basé sur une méthode de réduction de Lagrange, qui permettrait de prendre en compte le caractère reconstructif du maclage et la nature hiérarchique des microstructures observées expérimentalementBeta-metastable titanium alloys exhibit remarkable mechanical properties at room temperature, linked to the microstructure evolution under stress. A specific deformation mode plays an essential role: the {332}<11-3> twinning system. This thesis work thus concerns a modeling, by the phase field method, of {332} twin variants evolution under stress. The first part is devoted to an Allen-Cahn type phase field model with an elasticity taken into account in a geometrically linear formalism. This model is used with an isotropic or anisotropic interface energy in order to study the influence of the latter on the growth of twin variants. The role of an elasticity formulated in finite strain is then discussed and gives rise to the second part of this work. A mechanical equilibrium solver formulated in the geometrically non-linear formalism using a spectral method is then set up and validated. It is then used in the development of an Allen-Cahn type phase field model considering a geometrically non-linear elasticity. We then proceed to a fine comparative study of the microstructures obtained in linear and non-linear geometries. The results show a major difference between the microstructures obtained in the two elastic frameworks, concluding on the need for elasticity in finite strain formalism to reproduce the twin microstructures observed experimentally. Finally, we present a prospective study of a more general phase field formalism than the previous ones, based on a Lagrange reduction method, which would allow to fully take into account the reconstructive character of twinning and the hierarchical nature of the microstructures observed experimentally
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Viana, Gomes José Carlos. "Thermométrie et propriétés de cohérence d'un gaz quantique ultra-froid d'hélium métastable." Paris 11, 2007. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00142413.
Full textAbstract:
En 2001, la condensation de Bose-Einstein (CBE) a été obtenue sur un gaz d'hélium métastable (He*). L'état métastable a un temps de vie de 9000 sec et une énergie interne de 20 eV. Cette énergie peut être utilisée pour détecter ces atomes avec une galette de micro-canaux. La très bonne réponse temporelle et le fort gain de ce détecteur ont permis une expérience de corrélation de densité similaire à celle de R. Twiss et R. Hanbury Brown (HBT) en optique. D’autre part, les collisions non élastiques dans l’échantillon d'He* produisent un flux d’ions, faible mais détectable, proportionnel à la densité du nuage. Ce flux permet de suivre la densité atomique vers la CBE, passant par la transition de phase, en temps réel et de manière non invasive. Dans cette thèse nous rendons compte de trois expériences différentes : i) la détermination des constantes d’ionisation à deux et trois corps pour l’He*, ii) la détermination de la longueur de diffusion, a, de l’He* et iii) la mesure de la fonction de corrélation d’intensité d’un nuage d'He* en chute libre. Il a été montré postérieurement à notre mesure de a que celle-ci était entachée d'une erreur systématique dont nous proposons une explication. Nous décrivons des techniques de mesure de la température et de la fugacité d'un nuage thermique. Finalement un part importante de la thèse est dévolue à la dérivation d’une expression analytique de la fonction de corrélation d'intensité du flux atomique. Cette analyse a permis d’obtenir des valeurs typiques pour les longueurs de corrélation, transverse et longitudinale, et de confirmer la possibilité de réaliser une expérience de type HBT sur notre montage expérimentalIn 2001 metastable Helium (He*) attained Bose-Einstein condensation (BEC). The metastable state has a lifetime of 9000 sec and an internal energy of 20 eV. This energy can be used to detect individual atoms using a micro-channel plate. The extremely good time response and high gain of this detector makes it possible to carry out a density correlation measurement (HBT) with massive particles similar to the pioneering experiment of R. Hanbury Brown and R. Twiss in optics. In addition, inelastic collisions between He* atoms produce a small but detectable flux of ions proportional to the cloud's density. This allows one to follow the evolution of the cloud's density toward BEC, passing through the phase transition, in real time and in a non invasive way. In this dissertation we report on three different experiments: i) the determination of the two- and three-body ionizing rate constants of He*; ii) the determination of a, the He* scattering length; iii) the measure of the intensity correlation function of a falling He* cloud. It has been shown lately that our measure of a was affected by a large systematic error and we propose a possible explanation. We describe methods to determine the temperature and fugacity of a thermal cloud. Finally a major portion of the thesis is devoted to the derivation of an analytical expression for the intensity correlation function of the atomic flux. This theoretical analysis has derived typical values for the transverse and longitudinal atomic coherence length that confirmed the possibility of performing a HBT experiment with our apparatus
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Maury, Nicolas. "Influence de la microstructure initiale sur les évolutions microstructurales au cours du revenu et du vieillissement dans l'alliage de titane ß-métastable Ti-17." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0125.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude de la formation de microstructures bimodales par changements de phases à l'état solide et de leurs évolutions au cours de traitements thermiques successifs, notamment celui simulant un vieillissement en service, dans l'alliage de titane ß-métastable Ti-17. Diverses microstructures initiales biphasées αprimaire + ßmétastable ont été créées à partir du domaine monophasé ß, avec des différences notables des paramètres microstructuraux (fraction, taille, densité, distribution spatiale) et de la composition chimique des phases. L'influence de ces microstructures initiales monomodales et des paramètres de traitement thermique (vitesse de chauffage, temps et température de maintien isotherme) sur les cinétiques et séquences de transformations de phases au revenu a ensuite été étudiée en s'appuyant sur des techniques de caractérisation in-situ (résistivimétrie électrique, diffraction des rayons X synchrotron). Des caractérisations microstructurales multi-échelles (DRX, MEB, MET-EDS) ont été couplées à des outils de quantification pour préciser les évolutions des grandeurs microstructurales et chimiques au cours du maintien isotherme, afin d'établir des liens avec les propriétés mécaniques en traction et la dureté. La complémentarité des moyens mis en œuvre a permis in fine de définir les domaines de formation en température de phases métastables (ωisotherme et α''isotherme), dont les cinétiques et les quantités varient avec la vitesse de chauffage et la microstructure initiale. Ces différences ont des conséquences sur la microstructure résultante, en particulier concernant la taille et la densité des grains αsecondaire. La composition chimique des phases en présence pour différentes conditions de revenu a été déterminée et comparée à celle calculée à l'équilibre thermodynamique. Enfin, les évolutions microstructurales (augmentation de la fraction de phase α, précipitation de phase ordonnée α2) et chimiques (composition des phases en présence qui tend vers celle d'équilibre thermodynamique) ultérieures au cours d'un vieillissement thermique long ont été étudiées et corrélées aux évolutions des propriétés mécaniquesThis PhD work is about the study of the formation of bimodal microstructures by solid-solid phase transformations and their evolutions during subsequent heat treatments, especially the one that simulates a long-term ageing in use, in the β-metastable titanium alloy Ti-17. Various initial dual-phase αprimary + βmetastable microstructures were formed from the β phase field, with significant differences in the phase microstructural parameters (fraction, size, density, spatial distribution) and chemical compositions. The influence of these initial microstructures and the heat treatment parameters (heating rate, duration and temperature of isothermal holding) on the kinetics and sequences of phase transformations during short-term ageing was then studied by means of in-situ characterisation techniques (electrical resistivity, synchrotron X-ray diffraction). Multi-scale microstructural characterisations (XRD, SEM, TEM-EDX) were coupled with quantification tools developed to precise the evolutions of the microstructural parameters and the chemical compositions during isothermal holding, in order to establish links with the mechanical properties and hardness. The complementarity of these means used eventually enabled to determine the transformation temperature domains of metastable phases (ωisothermal and α''isothermal), of which the kinetics and quantity vary with the heating rate and the initial microstructure. These differences have consequences on the resulting microstructure, in particular concerning the size and the density of the αsecondary grains. The phase chemical compositions were determined and compared to those calculated at thermodynamic equilibrium. Finally, the subsequent microstructural (increase in the α phase fraction, precipitation of the ordered α2 phase) and chemical (compositions that tend towards the ones at equilibrium) evolutions during a long-term thermal ageing were investigated and correlated to the evolutions of the mechanical properties
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Viana, Gomes José Carlos. "THERMOMÉTRIE ET PROPRIÉTÉS DE COHÉRENCED'UN GAZ QUANTIQUE ULTRA-FROID D'HÉLIUM MÉTASTABLE." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00142413.
Full textAbstract:
En 2001, la condensation de Bose-Einstein (CBE) a été obtenue sur un gaz d'hélium métastable (He*). L'état métastable a un temps de vie de 9000 sec et une énergie interne de 20 eV. Cette énergie peut être utilisée pour détecter ces atomes avec une galette de micro-canaux. La très bonne réponse temporelle et le fort gain de ce détecteur ont permis une expérience de corrélation de densité similaire à celle de R. Twiss et R. Hanbury Brown (HBT) en optique. D'autre part, les collisions non élastiques dans l'échantillon d'He* produisent un flux d'ions, faible mais détectable, proportionnel à la densité du nuage. Ce flux permet de suivre la densité atomique vers la CBE, passant par la transition de phase, en temps réel et de manière non invasive.Dans cette thèse nous rendons compte de trois expériences différentes : i) la détermination des constantes d'ionisation à deux et trois corps pour l'He*, ii) la détermination de la longueur de diffusion, a, de l'He* et iii) la mesure de la fonction de corrélation d'intensité d'un nuage d'He* en chute libre. Il a été montré postérieurement à notre mesure de a que celle-ci était entachée d'une erreur systématique dont nous proposons une explication. Nous décrivons des techniques de mesure de la température et de la fugacité d'un nuage thermique. Finalement un part importante de la thèse est dévolue à la dérivation d'une expression analytique de la fonction de corrélation d'intensité du flux atomique. Cette analyse a permis d'obtenir des valeurs typiques pour les longueurs de corrélation, transverse et longitudinale, et de confirmer la possibilité de réaliser une expérience de type HBT sur notre montage expérimental.
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Chang, Hui. "Transformations de phase et évolutions des microstructures dans l'alliage de titane beta Ti-B19." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL053N/document.
Full textAbstract:
Les évolutions de microstructures du nouvel alliage chinois Ti B19 ont été étudiées au cours de divers traitements thermiques et des relations entre microstructures et propriétés mécaniques ont été établies. Les cinétiques de transformations isothermes ont été établies par des mesures de résistivité électrique. Les structures et microstructures ont été caractérisées par DRX synchroton, Microscopies Optiques et Electroniques (MEB, MET). Les cinétiques de transformation et les caractéristiques microstructurales. Les cinétiques de transformation isothermes ont été obtenues, analysées (loi JMAK), et cet ensemble de résultats a conduit à l'établissement du diagramme TTT de l'alliage TiB19. Enfin il a été montré que la vitesse de chauffage a une très forte influence sur les transformations mises en jeu, et qu'une pré déformation plastique accélère les cinétiques de transformation (introduction de nouveaux sites de germination). Enfin les cinétiques de transformation ont été caractérisées en refroidissement continu depuis le domaine monophasé bêta. Une première approche de la modélisation des cinétiques de transformation a été menée en utilisant le loi JMAK et le principe d'additivité de Scheil. Enfin les relations entre microstructures et propriétés sont discutésThe phase transformations and microstructure evolutions has been characterized for different thermal treatments, and the relationships between final microstrures and properties have been investigated in the new metastable Ti-B19 alloy. The isothermal phase transformation kinetics and the influence of different heat treatment phaths have been establisheb by using in-situ electrical Resistivity. The structures have been determined by synchrotron X-Ray Diffraction and the microstructures were observed by SEM and TEM. The results show that phase transformation kinetics and microstructure characteristics are strongly dependent on the aging temperature (ranging from 300 to 700°C). The global isothermal phase transformation phase transformation kinetics has been got and anallyzed with JMAK equation, and the TTT diagram of Ti-B19 alloy has been established. We have also shown that the heating rate has remarkable influence on the isothermal phase transformation behaviors and the pre-deformation accelerates the transformation kinetics. The microstructure evolutions during cooling are obviously dependent on the cooling rates. A first attempt has been made to calculate the transformation kinetics during cooling using JMAK law and Scheil principle. Finally, the relationship between mechanical properties and microstructure has been discussed
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Viaris, de Lesegno Bruno. "Réalisation d'un interféromètre atomique Stern-Gerlach à partir d'un jet supersonique d'argon métastable polarisé et analysé par lasers." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004661.
Full textAbstract:
Ce travail relate la construction et les premiers résultats obtenus avec un interféromètre atomique Stern-Gerlach fonctionnant avec un jet supersonique d'atomes d'argon métastable, de moment angulaire 2, préparé et sélectionné en spin par lasers. Ses performances sont comparées à celles d'un interféromètre du même type fonctionnant avec un jet hyperthermique d'atomes d'hydrogène métastable, de moment angulaire 1. Pour réaliser un interféromètre Stern-Gerlach, il faut disposer d'une enceinte à vide traversée par un jet d'atomes polarisés puis analysés en spin après une évolution dans une zone de champ magnétique bien contrôlé. Ceci est réalisé par l'usage de diodes lasers asservies sur des raies atomiques associées à une optique fibrée. Les transitions choisies étaient fixées autour de 812 nm en polarisation sigma et 801 nm en polarisation pi. La zone de champ magnétique du coeur de l'interféromètre est réalisée par un circuit magnétique centré sur l'axe du jet atomique, protégé par un blindage magnétique. En employant un détecteur sensible à la position, nous avons mis en évidence la grande sensibilité de ce dispositif lorsqu'on emploie un jet supersonique à la place d'un jet effusif. Le signal interférométrique dépend alors bien plus finement des détails du profil magnétique. Cette propriété est mise en évidence par l'apparition dans les figures d'interférences de structures inattendues liées aux effets de phase géométrique traduisants l'évolution du spin 2 dans un champ magnétique conique. Ces résultats permettent de guider la réflexion sur l'application de cet interféromètre, tant vers des expériences visant la nanolithographie, qu'à des études plus fondamentales sur les phases quantiques, prolongeant les études déjà réalisées sur l'hydrogène.
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Chafino, Aixa Juan Antonio. "Mechanical properties opimization of Ti-6Al-4V ELI alloy by controlling its microstructure for biomedical applications." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI006.
Full textAbstract:
Le travail consiste en l'optimisation de la microstructure d'un alliage usuel TA6V par obtention de phases métastables. Ces nouvelles microstructures, obtenues par traitements thermiques, permettent d'améliorer la tenue mécanique (statique et en fatigue) de l'alliage sans pour autant changer la biocompatibilitéThis PhD aims at optimizing the microstructure of the usual TA6V alloy by using metastable phases. These new microstructures, obtained by thermal treatments, permit to improve the mechanical strength (static but also the fatigue ones) without modifying the biocompatibility
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Dufour, Fabrice. "Influence d'un composé racémique instable ou métastable sur le dédoublement simultané de bases chirales et d'acides chiraux par cristallisation préférentielle : proposition et contribution d'un modèle de cinétique de cristallisation de sels chiraux." Rouen, 2002. http://www.theses.fr/2002ROUES056.
Full textAbstract:
Le dédoublement simultané d'un acide chiral et d'une base chirale par cristallisation préférentielle (CP) de la paire stable de sels diastéréoisomères est réalisé dans les deux systèmes quaternaires réciproques suivants : (±)-acide mandélique / (±)-éphédrine / éthanol et (±)-acide hydratropique / (±)-a-méthylbenzylamine / éthanol. Les performances de l'effet d'entraînement sont nettement inférieures dans le dernier cas et sont mis en relation directe avec l'existence d'un composé racémique instable. Un modèle de cinétique de cristallisation de sels chiraux répondant à certaines hypothèses structurales est proposé et contribue à la compréhension de ce phénomène. L'influence de l'agitation sur la sursaturation locale du contre énantiomère à l'interface cristal-solution mère, et sur ces performances est également discutée. Le procédé polythermique auto-ensemencé de CP (AS3PC) semble particulièrement adapté au double dédoublement lorsqu'un composé racémique instable ou métastable existeThe simultaneous resolution of chiral acids and bases via preferential crystallisation (PC) of the more stable pair of diastereomeric salts is achieved in two reciprocal quaternary systems: (±)-mandelic acid / (±)-ephedrine / ethanol and (±)-hydratropic acid / (±)-a-methylbenzylamine / ethanol. The lower performances of the entrainment effect observed in the latter system are related to the existence of an unstable racemic compound. In order to rationalise this phenomenon, A kinetic model of the of crystallisation of chiral salts is proposed. The influence of the stirring mode and stirring rate on the local supersaturation of the counter enantiomer at the crystal-mother liquor interface, and on PC performances is also discussed. The auto-seeded polythermic process of preferential crystallisation (AS3PC) seems to be particularly adapted to the double resolution when an unstable or metastable racemic compound exists
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Brunet, Denis. "Ordre et désordre nanostructural et transition de phase dans Nax-TiO2 (la valeur de x est comprise entre 0,20 et 0,25)." Nantes, 1994. http://www.theses.fr/1994NANT2081.
Full textAbstract:
Ce travail s'intègre dans l'étude des matériaux conducteurs de basse dimensionnalité (particulièrement les composés à onde de densité de charge). Le bronze na#0#,#2#5tio#2, malgré sa charpente covalente tridimensionnelle, s'avère appartenir a cette famille et présente un caractère unidimensionnel mis en évidence par des calculs de structures de bandes. Ce compose présente une transition de phase a 430 k dont l'ordre 2 est déduit de la loi de variation thermique du paramètre d'ordre. La microscopie électronique a transmission révèle l'existence d'une modulation de vecteur #q = #a#* q. #b#* o. #c#* ou q évolue continument de 0,25 a 0,20 lorsque la température augmente. Cette modulation n'est pas purement sinusoïdale comme le prouve l'observation de taches satellites du second ordre en diffraction électronique. L'affinement structural dans une maille "4b" (par rapport a la maille moyenne, phase désordonnée de haute température) rend en partie compte de cette modulation. L'application, sur cette dernière, d'une translation d'interfaces, puis le glissement de celles-ci lorsque t augmente, expliquent les contrastes observes en haute résolution et donc l'évolution de q. L'énergie d'activation thermique (e#a) déduite de la loi de variation de q (environ 3000 k) est supérieure à la valeur attendue dans le cadre de la théorie de Peierls. Les mesures magnétiques indiquent un magnétisme métastable, différent d'un verre de spins, qui pourrait correspondre à des domaines non corrélés de polarons ou bipolarons, système compatible avec un couplage électron-phonon fort indique par la valeur élevée de e#a. Par ailleurs, les études menées pour plusieurs valeur de x dans na#xtio#2(0,20 x 0,25) révèlent une variation monotone des propriétés physiques avec x. Enfin, ce travail a permis d'étendre la famille des bronzes de titane avec trois nouveaux composes dont cs#0#,#3#1tio#2. La structure de ce dernier, du type lepidocrocite, laisse présager des propriétés de basse dimensionnalité encourageantes.
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Holliger, Laurent. "Modélisation à l'échelle atomique des transformations de phase dans le système H-Zr." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10043/document.
Full textAbstract:
Dans l'industrie nucléaire, la présence d'hydrures est connue pour fragiliser les gaines combustibles en alliage Zircaloy. Par la méthode des amas, puissant outil d’interpolation de l'énergie de configuration des cristaux à partir de données ab initio, l'étude atomique du système H-Zr, objet de ce travail, a permis la caractérisation des phases métastables jouant un rôle dans les premiers stades de la précipitation d’hydrures. Nous avons exploré en détail l’élaboration d’un modèle d'amas adapté à la symétrie hexagonale peu étudiée de H-Zr, en insistant sur les notions-clefs d’invariance et de développement "réciproque". Malgré son efficacité dans le traitement des contributions élastiques, ce dernier est encore rarement utilisé, et une approche originale a été proposée, permettant d’inclure les interactions de portée quelconque. Cette étude a également été l’occasion de généraliser à des mailles quelconques le formalisme réciproque, jusqu’alors limité à la symétrie cubique et aux mailles monoatomiques. Nos simulations ont mis en évidence deux hydrures cohérents inédits, gamma' et chi. Le composé gamma' possédant la même composition que l'hydrure gamma incohérent, il joue probablement un rôle dans sa précipitation, et sa proximité structurale avec l'hydrure zeta semble indiquer une relation entre ces deux phases métastables. La structure chi possède une composition proche de la phase delta et pourrait donc elle aussi constituer un intermédiaire de précipitation. Enfin, ce travail indique une stabilité thermique limitée pour zeta, pourtant observé expérimentalement, suggérant une influence des contraintes externesIn nuclear industry, the hydride precipitation leads to a severe embrittlement of cladding devices made of zirconium alloys. By means of ab initio-based cluster expansions, a powerful interpolation tool for the configuration energy of crystals, the present atomic-scale study of the H-Zr system allowed to characterize the metastable phases influencing the first stages of precipitation. We investigated in detail the elaboration of a cluster expansion model designed for the yet poorly studied hexagonal symmetry of H-Zr, with particular emphasis on the key-notions of invariance and reciprocal-space expansion. In spite of its efficiency for elastic effects, the latter still remain scarcely used, and in the case of H-Zr, an original approach has been proposed, allowing for interactions of arbitrary range. This study also provided the opportunity to extend the reciprocal-space formalism to alloys with multisite unit cells, whereas all previous works were merely concerned with cubic symmetry and monatomic cells. As a main result, our cluster expansion simulations have evidenced new coherent hydrides gamma' and chi. The gamma' compound being of same composition as the incoherent gamma hydride, it should probably play a role in the precipitation of the latter, and its structural similarity with the zeta hydride suggests a relation between these two metastable phases.The chi compound, with composition close to delta, may also be an intermediate step in the precipitation sequence. Finally, this work points out the limited thermal stability of the experimentally observed zeta hydride, which may be a hint of the influence of external stresses
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Kotanian, Christelle. "Mécanismes d'ionisation en phase gazeuse et par désorption : cas de la source MAB et de la désorption laser assistée par nanotubes de carbone : application à l'analyse de toxines et d'acides gras." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066451.
Full textAbstract:
Afin de comprendre les mécanismes réactionnels dissociatifs mis en jeu lors de la formation des ions par ionisation Penning, une partie de ce travail est consacrée à l’étude de l’énergie interne au sein de la source MAB. A partir de résultats expérimentaux et de simulations, il a été possible d’établir que la quantité d’énergie interne déposée sur les ions est une distribution plus large que prévue. Afin d’évaluer les performances de cette source dans la détection et l’identification de composés de faible masse moléculaire, un autre instrument, prototype de la version commerciale, est testé. Une bibliothèque spectrale a été élaborée sur des toxines de faible rapport m/z. Une alternative, basée sur la désorption UV avec comme support des nanotubes de carbone à la place de la matrice aromatique utilisée en MALDI, a été testé afin de détecter des composés de faible masse moléculaire. Pour mieux comprendre le rôle de ce support dans l’assistance à la désorption, l’étude de l’énergie interne a été étudiée et a montré une distribution thermique. Puis, des familles de composés de faibles rapports m/z ont été étudiées montrant des résultats très prometteurs.
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Marchivie, Mathieu. "Approche structurale du phénomène de transition de spin par diffraction des rayons X sous contraintes (T, P, hv)." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008265.
Full textAbstract:
Le phénomène de transition de spin correspond au changement d'état de spin d'un ion de transition sous l'action d'une perturbation extérieure (T, P, B, hv). Dans certains complexes du Fe(II), par exemple, l'ion peut basculer de l'état haut spin paramagnétique (S=2) vers l'état bas spin diamagnétique (S=0). Avant d'envisager des applications industrielles, il est nécessaire de bien comprendre et de maîtriser les différences de comportement magnétique de ces composés. C'est dans ce contexte que l'équipe des sciences moléculaires de l'ICMCB étudie depuis quelques années des complexes mononucléaires du Fe(II) aux caractéristiques magnétiques de transition de spin très variées. Dans ce travail de thèse, les paramètres structuraux à l'origine des différences de comportement d'un complexe à l'autre sont identifiés. De plus, des corrélations directes entre propriétés magnétiques et les propriétés structurales des complexes de la série [FeLn(NCS)2]sont mises en évidence. Par ailleurs, pour la première fois, les structures cristallines de ces complexes dans des états métastables atteints par effet de trempe thermique ou par photo-excitation à très basse température ont été déterminées.
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Denis, Duflot. "Étude ab initio de molécules en phase gazeuse : double ionisation, spectroscopies en couches de valence et de cœur." Habilitation à diriger des recherches, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00881130.
Full textAbstract:
Ce travail présente une synthèse des activités de recherche effectuées pendant mon stage post-doctoral à l'Université de Liège (Belgique) et depuis ma nomination en tant que Maître de Conférences à l'Université Lille1. La thèmatique générale est l'application des méthodes de la chimie quantique, essentiellement les techniques d'interactions de configurations et de perturbation, à l'étude des états électroniques excités - notamment avec un rayonnement synchroron - de molécules en phase gazeuse. Dans certains cas, la structure vibrationnelle a aussi été modélisée. Ces travaux se caractérisent par une forte interaction avec des groupes d'expérimentateurs européens (Danemark, Belgique, France, Grande-Bretagne, Serbie), en particulier dans le cadre des programmes européens "RADAM" (Radiation Damage in Biomolecular Systems) et "EIPAM" (Electron Induced Processing At the Molecular Level). Ils s'articulent en trois thèmes : a) Structure et fragmentation de molécules doublement ionisées (dications) Les dications sont métastables avant que la répulsion coulombienne ne les dissocie. Dans les cas de C2H2++ et CH3Cl++, les calculs expliquent quantitativement la présence des fragments observés, en particulier la paire C+/CH2+ provenant d'une isomérisation préalable de C2H2++. b) Spectroscopie en couches de valence (UV et ionisation) Que ce soit pour des molécules d'intérêt atmosphérique (c-C4F8, c-C5F8) ou biologique (tétrahydrofurane, isoprène, limonène, acides gras), la taille du système ne permet pas l'usage des méthodes multiconfigurationnelles. Les seules alternatives sont la fonctionnelle de densité (TD-DFT) ou les techniques "Coupled Cluster". c) Spectroscopie en couches internes Du fait de la nature très excitée des états à calculer, les techniques standard ne sont pas applicables. Nous avons mis au point un protocole qui permet de calculer les spectres en couche K d'atomes légers (C, N, O) avec une excellente précision, y compris pour les états doublement excités. Cela nous a permis d'interpréter ou de ré-interpréter les spectres de molécules organiques telles que des dérivés du benzène (azobenzènes), des furanes, du cyclopropane et plus récemment des acides acétique et propynoïque. Nous envisageons d'appliquer cette méthode à des complexes d'actinides (par exemple UCl62-) au seuil 1s du chlore.
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Amri, Noureddine. "Etude métallurgique des systèmes Fe-Nd, Fe-Dy et Fe-Nd-Dy : existence et stabilité de phases." Rouen, 1993. http://www.theses.fr/1993ROUES041.
Full textAbstract:
La formation de la phase métastable A1 dans les alliages Fe-Nd solidifiés de différentes façons est étudiée. Sa composition chimique estimée grâce à la microsonde électronique est très riche en fer (65 à 70% at. Fer). Son domaine d'existence, sa fraction volumique ainsi que sa cinétique de transformation en Nd2Fe1#7, sont fortement liés à la vitesse de solidification et à la composition de l'alliage. La substitution de l'Al au Fe dans la phase Nd5Fe1#7 se fait d'une manière indirecte à travers la réaction péritectoïde de la phase Nd2Fe1#7 (avec l'aluminium en substitution au fer). La phase nommée a#2 (Nd5Fe1#7 avec Al en substitution) est totalement différente de la phase (phase stable dans le ternaire Fe-Nd-Al). L'influence de la substitution de l'Al dans les phases A1 et Nd2Fe1#7 est également étudiée. Dans l'alliage ternaire Fe-Nd-Dy, la phase A1 est complètement supprimée. La phase Nd5Fe1#7 accepte du dysprosium en substitution au Nd mais en faible quantité, car au-delà d'un certain taux de Dy dans la phase, elle est déstabilisée au bénéfice de la phase de laves pseudo-binaire Fe2 (Nd, Gy) parfaitement stable
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Danard, Yolaine. "Développement d'alliages de titane transformables par déformation : étude des relations microstructure/propriétés mécaniques." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEC035.
Full textAbstract:
Le travail concerne le développement de nouveaux alliages de titane possédant des propriétés uniques de déformation plastique (une ductilité près de 3 fois supérieure aux alliages classiques) et d’écrouissage. Un travail initial (Bourse CIFRE de Cédrik Brozek, 2013-2016) a permis de transposer des approches utilisés initialement sur des alliages modèles (Ti-Mo en particulier), à des matériaux potentiellement industrialisables en vue d’applications dans le domaine de l’aéronautique. C’est sur ces nouvelles nuances industrialisables, basées sur le système Ti-Cr-Sn que nous souhaitons aujourd’hui faire reposer la collaboration avec notre partenaire industriel. Ces alliages possèdent la capacité à se transformer sous contrainte, par maclage mécanique et transformation de phase induite, ils possèdent une combinaison de propriétés inédite (une ductilité très importante accompagnée d’un écrouissage non encore atteint dans les alliages de titane) mais ils se caractérisent aussi par une complexité microstructurale très élevée sur laquelle nous ne possédons que peu d’information pour le moment. L’objet de la présente demande porte donc sur l’étude des relations microstructures/propriétés mécaniques dans cette nouvelle famille d’alliages de titane (les alliages "TRIP/TWIP")The work concerns the development of new titanium alloys possessing unique properties of plastic deformation (distortion) (a ductility near 3 times superior to the classic alloys) and work hardening. An initial work (CIFRE PhD of Cédrik Brozek, 2013-2016) allowed to transpose approaches used initially on model alloys (Ti-Mo in particular), in materials potentially industrialisables with the aim of applications in the field of the aeronautics. It is on these new industrialisables nuances, based on the system Ti-Cr-Sn that we wish today to base the collaboration with our industrial partner. These alloys possess the capacity to be transformed under constraint, by maclage mechanics and transformation of induced phase, they possess a new combination of properties (a very important ductility accompanied with a work hardening not yet reached in the alloys of titanium) but they are also characterized by a very high microstructural complexity on which we don't possess that much informations for the moment. The project concerns the study of the relations microstructures / mechanical properties in this new family of titanium alloys (alloys "TRIP/TWIP")
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Yazi, Abdelilah. "Contribution à l'étude des propriétés de transport électronique des alliages liquides de gallium à diagramme de phase métastable et à lacune de miscibilité : au-ga, ga-in, ga-sn, cd-ga et ga-hg." Metz, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1997/Yazi.Abdelilah.SMZ9729.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail a été consacré à l'étude expérimentale des propriétés de transport électronique des alliages liquides de gallium à diagramme de phase métastable (Ga-In et Ga-Sn) et à lacune de miscibilité (Cd-Ga et Ga-Hg). Les mesures de résistivité électrique ont été effectuées dans le domaine au dessous du liquide stable des alliages qui présentent un eutectique simple (Ga-In et Ga-Sn). Nous avons mis en évidence des anomalies du coefficient de température de la résistivité de l'alliage Ga50Hg50 qui peuvent être attribués à la manifestation des fluctuations de concentration reliées au facteur de structure concentration-cencentration de Bhatia-Thorriton à q=0. Ce travail nous a permis d'apporter un grand nombre de résusltats expérimentaux originaux. L'intéprétation des mesures a été faite dans le cadre de la théorie de Faber-Ziman étendue au formalisme de la matrice t construite à partir des déphasages en fonction de l'énergie. L'ensemble de calcul ont été effectués en utilisant deux approches pour calculer l'énergie d'échange : la méthode de Slater et celle de Kohn-ShamThe aim of this thesis was to study the electronic transport properties of metallic alloys of gallium which exhibits a metastable phase (Ga-In and Ga-Sn) and a miscibility gap (Cd-Ga and Ga-Hg). We have measured the electrical resistivity of Ga-In and Ga-Sn liquid alloys. We have also display the anomaly of the temperature coefficient of resistivity of Ga50Hg50 critical alloy which can be attribuated at the manifestation of concentration fluctuations Scc(0). These measurements permit us to bring important original results. The experimental values have been interpreted and discussed in a t matrix formulation of Ziman's nearly-free-electron theory. The t-matrix is expressed in term of phase shifts computed by using a suitable muffin-tin potential calculated with Slater and Kohn-Sham appraoches in the determination of the exchange energy
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Bigot, Annabelle. "Etude par sonde atomique tomographique de la précipitation durcissante d'alliages d'aluminium des séries 2XXX, 6XXX et 7XXX." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES026.
Full textAbstract:
Les séquences de précipitation d'alliages d'aluminium à durcissement structural appartenant aux séries 2XXX (Al-Cu), 6 XXX (Al-Mg-Si-(Cu)) et 7 XXX (Al-Zn-Mg-(Cu)) ont été étudiées par microscopie ionique et sonde atomique tomographique. Cet instrument permet de caractériser les matériaux métalliques avec une résolution subnanométrique et d'établir des cartographies tridimensionnelles des différents éléments dans le volume analysé. Nous avons déterminé les compositions des zones de Guinier-Preston et des phases stables et métastables formées lors des traitements de vieillissement à la température ambiante et lors de revenus de type industriel. Nous avons montré que les zones gp, en forme de disques monoplans riches en cuivre, de l'alliage Al-1,7 à T. % Cu admettent une certaine variabilité de compositions, entre 50 et 100 à T. % Cu. Les zones GP formées dans les alliages 6 XXX et 7 XXX étudies se présentent sous formes d'amas diffus de solutés (Mg et Si pour la série 6XXX Zn et Mg pour les 7XXX). Ces zones GP contiennent une proportion importante d'aluminium (de 75 à 80 at. % en moyenne). Les compositions des phases métastables (alliages 6xxx) et (alliages 7XXX) s'écartent notablement des compositions stœchiométriques prêtées aux phases stables Mg2Si et MgZn2 des diagrammes d'équilibre. La phase des alliages Al-Zn-Mg-(Cu) ne correspond pas non plus à la stœchiométrie attendue, tant par l'existence d'une teneur non négligeable en aluminium que par son rapport Zn/Mg, inférieur à 2. Nous pensons que la composition de la phase, telle qu'elle est caractérisée par les techniques de diffraction (RX et MET), est susceptible d'évolution au cours du revenu (température, nombre de paliers,), en particulier en fonction de son mode de formation. Ce peut être par transformation directe de la phase transitoire, et alors montre une grande similitude avec la composition de, ou par germination (sur ou autres enrichissements locaux de la solution solide) et alors la composition de apparaît plus proche de la stœchiométrie attendue. Dans l'alliage quaternaire, le cuivre participe à la composition des phases et et apparait, en comparaison avec l'alliage ternaire jumeau, favoriser la persistance des premiers stades de l'évolution de la cinétique. L'ajout de cuivre à l'alliage 6xxx ternaire que nous avons étudié augmente de façon spectaculaire la densité et la fraction volumique de la phase durcissante.
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Ravella, Uday Krishna. "Thermal stability of potential fuel cell core materials La2Mo2-yWyO9 (0 ≤ y ≤ 2.0) under air and reductive atmospheres, and in contact with a Sr containing cathode material." Phd thesis, Université du Maine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00743197.
Full textAbstract:
La2Mo2-yWyO9 (y = 1.0 to 2.0) oxides were synthesized by conventional solid state route and studied by XRD, TC-XRD and DTA. A phase diagram of the series was proposed. The thermodynamically stable phases at room temperature are: for 1.0≤ y ≤1.2 a cubic β-La2Mo2O9 type solid solution, for 1.3≤ y ≤1.575 a biphasic mixture of β-La2Mo2O9 type + α-La2W2O9 type phases, and for 1.6≤ y ≤2.0 a triclinic α-La2W2O9 type solid solution. Inhomogeneous distribution of W is suspected in the biphasic samples. It is clear that the compounds above y =1.2 are not suitable for SOFC applications.Cationic diffusion studies were performed using SIMS on La2Mo2O9 (LMO)/La0.8Sr0.2MnO3-δ (LSM) annealed couples. Rod shaped LaMnO3 grains were observed on LMO pellet and SrMoO4 type phases were seen to be growing on LSM pellet. Hypotheses for possible reaction mechanisms are presented. Bulk diffusion coefficients of Sr and Mn in LMO and of Mo in LSM are extrapolated to be around 1x10-20 cm2.s-1 and 1x10-15 cm2.s-1, respectively, at 800oC. Similar diffusion studies were performed by depositing Mn and Sr cation rich solutions on LMO pellets and Mo rich solution on LSM pellet. Mn solution was observed to be forming, upon annealing, LaMnO3 single crystals on the surface of the LMO pellet. Mo in LSM and Sr in LMO diffusion coefficients appear to be much higher than in LMO/LSM couple experiments, namely around 1-2x10-10cm2.s-1 at 1150°C. Because of the reactivity, LMO/LSM couple is not desirable for SOFC applications, unless an appropriate buffer layer separates them.The stability of LMO and W-LMO was studied under reductive atmospheres. Successive structural changes from LMO to La7Mo7O30 (7730), an amorphous reduced phase La2Mo2O7-δ, and partial decomposition to metallic Mo were observed as a function of oxygen loss. The pO2 stability domain of La2Mo2-yWyO9 did not appear to change with W content, but the reduction kinetics varied with y. At reverse, the stability limit of the 7730 phase was found to be dependent on W content. The amorphous reduced phase can accommodate a wide range of oxygen stoichiometry (7-δ from 6.69 to 6.20), but its stability vs. pO2 is questioned. Resistivity measurements performed on a low compacity crack-free amorphous La2Mo2O7-δ sample showed significant increase in the conductivity (> 1 S.cm-1 at 1000 K) relative to La2Mo2O9, with a pseudo activation energy 0.255eV. It is postulated that n-type electronic conductivity arises from partial reduction of hexavalent Mo6+ to a mixture of Mo3+ and Mo4+.
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Sanchette, Fredéric. "Synthèse et caractérisation de dépôts Al-Cr-(N) et Al-Ti-(N) obtenus par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL057N.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation chimique, structurale, mécanique et électrochimique de revêtements Al-Cr-(N) et Al-Ti-(N) obtenus par pulvérisation cathodique magnétron de cibles composites Al-Cr et Al-Ti dans des plasmas d'argon et d'argon/azote. Les mécanismes de transfert de matière sont d'abord étudiés avec l'aide de l'analyse métallurgique des revêtements, le diagnostic du plasma par spectrométrie d'émission optique et un modèle de pulvérisation adapté à la géométrie des cibles composites. Les revêtements bruts de pulvérisation sont composés de solutions solides microcristallines ou amorphes. L’azote favorise l'amorphisation des revêtements. Les solutions solides amorphes à base d'aluminium qui sont sursaturées en chrome ou en titane et, éventuellement, en azote sont particulièrement étudiées car elles offrent le meilleur compromis entre le renforcement mécanique des revêtements et leurs propriétés électrochimiques. La stabilité thermique de ces revêtements amorphes est aussi discutée
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Bendejacq, Denis. "Structures de copolymères diblocs amphiphiles." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066392.
Full text
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Vásquez, Mencos Abraham Alejandro. "The Nitrogen Chemistry in Solid Phase at Cryogenic Temperatures : Molecular Evolutions in Interstellar Clouds and Planetary Atmospheres." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS256.
Full textAbstract:
L'azote est le cinquième élément le plus abondant de l'Univers, et les réservoirs les plus importants de cet élément sont les nuages moléculaires et les disques proto-planétaires. En raison des conditions du milieu interstellaire, la majeure partie de l'azote existe sous forme atomique. Bien que les espèces azotées soient très abondantes dans le milieu interstellaire et dans certaines atmosphères planétaires et cométaires, peu d’études de laboratoire ont été réalisées visant à comprendre le rôle d'azote atomique dans la chimie de ces régions de l'Univers. Dans cette thèse, nous avons exploré la réactivité, en phase solide et aux températures cryogéniques, de l'azote atomique à l’état fondamental N(4S) avec des composés organiques simple comme CH4 et CH3CN. Les réactifs, produits et intermédiaires de réaction sont sondés in situ par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). Nous avons montré, dans une première étape, que le chauffage progressif de nos échantillons solides entre 3 et 10 K, stimule la recombinaison atomique N(4S) - N(4S) et la formation de formes excités de l'azote atomique et moléculaire, N2(A) et N(2D). Ces espèces sont très réactives et jouent un rôle essentiel dans la dissociation de composés organiques. Dans une seconde étape, le chauffage continu de 10 à 40 K induit principalement des recombinaisons des radicaux formés dans la première étape conduisant à la formation de molécules organiques complexes comme NH3, C2H6, HCN et HNC. Ces travaux de recherche décrivent le rôle de l'azote atomique en phase solide des nuages moléculaires comme étant très semblable à celui des rayonnements UV dans les nuages diffusNitrogen is the fifth most abundant element in the Universe, and the most significant reservoirs of this element are molecular clouds, dark clouds, and proto-planetary discs. Due to the conditions of the interstellar medium, most of the nitrogen exists in atomic form. Even the enormous abundance of this element there are not many studies aimed at understanding the role that nitrogen plays in the chemistry of dark molecular clouds and other cold regions of the Universe where the UV light and other energetic particles are not able to penetrate. In the present Ph-D thesis, we have explored the reactivity of atomic nitrogen in ground state N(4S) thermally induced with small organic compounds in the solid phase at cryogenic temperatures from 3 to 40K using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis. We have shown that gradual heating in a first step, between 3 and 10K, stimulates N(4S) - N(4S) recombination and the consequent formation of the excited forms of nitrogen N2(A) and N(2D). These species play an essential role in the dissociation of H-C bearing species to form radicals. Then, in a second step, the continuous heating from 10 to 40K, induces the recombination of the radicals formed in the first step to produce more stable and complex compounds. During this process, there are observed reactions of addition, H-elimination, C-N, C-C formation, molecular fragmentation and isomerization. From these experiments, we have demonstrated that role of atomic nitrogen in dark molecular clouds is equivalent to that of UV light in diffuse clouds
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Stauder, Bruno. "Synthèse et caractérisation de films Al-O, Al-N et Zr-O prépares par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL080N.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de films minces obtenus par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu d'une cible métallique d'aluminium ou de zirconium dans des plasmas réactifs argon-oxygène ou argon-azote. Les solutions solides métastables sursaturées en oxygène ou en azote ainsi que les composes céramiques du type oxyde (Al₂O₃, Zro₂) ou du type nitrure (ALN) avec leurs différentes variétés cristallines ou amorphes sont étudiés par les principales techniques d'analyse structurale par diffraction et méthodes physiques d'analyse chimique. Une part importante de ce travail est consacrée à l'aspect procédé et particulièrement, aux mécanismes d'enrichissement en metalloïde des dépôts pulvérisés ainsi qu'au phénomène d'instabilité du régime de pulvérisation souvent rencontré en condition réactive. Une solution originale a ce problème est proposée: elle fait intervenir l'utilisation d'impulsions électriques de basse fréquence appliquées au courant de décharge qui permettent de contrôler la réaction chimique susceptible de se produire a la surface de la cible, de maintenir un régime stable de pulvérisation pendant une longue durée et de synthétiser sur le substrat un composé céramique stœchiométrique avec une grande vitesse de croissance
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Braganti, Jean-Philippe. "Synthèse d'alliages amorphes AI-Ni-Zr par broyage mécanique : étude de la cinétique de cristallisation par calorimétrie : analyse du chemin réactionnel par diffraction des rayons X." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10124.
Full textAbstract:
Les alliages amorphes sont caractérisés par leur état thermodynamique hors équilibre. Pour envisager des applications, il est donc nécessaire d'étudier l'évolution de ces alliages vers leur état d'équilibre thermodynamique. Dans un premier temps, la formation des alliages par mécanosynthèse a nécessité l'optimisation des conditions de broyage qui permettent à la fois d'obtenir des alliages de structure amorphe et un rendement appréciable. Nous avons ainsi démontré la possibilité de synthétiser des alliages amorphes contenant une forte teneur en élément ductile (jusqu'à 40% at. De A1) par broyage mécanique, sans l'aide d'adjuvants ni de système de cryobroyage. En outre, le suivi de la formation de l'alliage pendant le broyage a montré que celle-ci était une transformation à l' état sollde. Ensuite, deux techniques expérimentales différentes ont permis d'aborder les deux aspects de la cristallisation : cinétique et chemin de cristallisation. La première, la microcalorimétrie différentielle à balayage, a permis de déterminer les grandeurs thermodynamiques caractéristiques des alliages amorphes (température et enthalpie de cristallisation). Par corrélation avec des mesures d'enthalpie de formation d'alliage cristallin, nous aussi calculé l'enthalpie de formation de l'alliage amorphe. Les processus de cristallisation pour chaque composé mit été défInis grâce à l'exploitation des signaux calorimétriques selon les méthodes de Surinach. Et de Johnson, Mehl et Avrami. Nous proposons un raisonnement permettant d'affiner lés coefficients cinétiques obtenus par les deux méthodes précédentes. La seconde technique, utilisée pour l'analyse structurale, est la diffraction en temps réel sous rayonnement X intense. Par cette méthode non conventionnelle, il nous a été alors possible de mettre en évidence des phases transitoires ou métastables qui précèdent l'établissement de l'état stable. Cette caractérisation structurale des chemins de cristallisation est un complément novateur puisque seul l'aspect cinétique des transformations est accessible par la démarche thermodynamique.
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Annušová, Adriana. "Étude de la cinétique des décharges et post-décharges excitées à hautes et très hautes fréquences dans les mélanges azotés." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10089/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude de la cinétique des décharges et post-décharges dans l’azote et les mélanges azotés en écoulement à pressions modérées. Des travaux de modélisations cinétiques ont été effectués sur la base des résultats expérimentaux afin de comprendre les processus de production et destruction des différentes espèces sondées. La thèse est divisée en deux parties suivant les types de décharge et mélanges gazeux étudiés. Dans la partie A, un plasma généré dans des mélanges N2-Ar par une cavité hélicoïdale originale excitée à 27 MHz est étudiée par spectroscopie optique d’émission. Sur la base de ces résultats expérimentaux, un modèle cinétique global couplé à un modèle de la fonction de distribution vibrationnelle de l’état N2(C3Pu, v’=0-4) a été développé. Ces modèles permettent d’analyser nos résultats et démontrent l’importance, dans notre décharge, des mécanismes impliquant les espèces métastables d’azote et d’argon, N2(A3Su+) et Ar(3P0,2). Dans la partie B, des décharges dans des mélanges N2-O2 produites par une cavité coaxiale à 433 MHz et leur post-décharge ont été étudiées par spectroscopie optique d’émission et de spectrométrie de masse. Un modèle cinétique temporel 0D, basé sur les résultats expérimentaux et associé à une simulation de l’écoulement, nous permet de reproduire qualitativement les évolutions des concentrations des émetteurs et de prédire la nature du milieu produit par la décharge et ses caractéristiques en vue de son utilisation pour la chimie des dépôts de couches minces de matériaux organosiliciés pour la microtechnologieThis work focuses on the study of the kinetics of discharges and post-discharges in flowing nitrogen and nitrogen mixtures at moderate pressures. The kinetic modeling was performed on the basis of experimental results in order to understand the production and destruction processes of the species presents in the plasma. The thesis is divided into two parts according to the type of the discharge and gas mixtures studied. In the frame of the part A, a N2-Ar discharge generated by an original helical cavity excited at 27 MHz is examined by optical emission spectroscopy. Based on experimental results, a global kinetic model coupled with a model of the vibrational distribution function of the N2(C3Pu, v’=0-4) state have been developed. These models enable the analysis of our results and demonstrate the importance of the mechanisms involving metastable nitrogen and argon species, i.e. N2(A3Su+) et Ar(3P0,2). In Part B, discharges in mixtures of N2-O2 generated by a 433 MHz coaxial cavity were studied along with the afterglows by optical emission spectroscopy and mass spectrometry methods. A 0D kinetic model, based on experimental results, is associated with a flow simulation in order to qualitatively reproduce the evolution of concentrations and predict the nature of the environment created by the discharge as well as its characteristics for the applications of thin layer deposits of organosilicon materials for microtechnology
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Chini, Maria Rita. "Analyse des hétérogénéités de microstructure et de microtexture héritées par transformation de phase β→α dans des pièces massives en alliage Ti-10V-2Fe-3Al : influence sur la dispersion des propriétés mécaniques." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0149.
Full textAbstract:
Les alliages de titane β-métastables comme le Ti-10V-2Fe-3Al se substituent progressivement aux alliages α/β dans les applications aéronautiques du fait de leur résistance spécifique améliorée. Leurs microstructures d'emploi sont cependant complexes et multi-échelles, constituées d'une matrice β (de grains millimétriques) partiellement transformée en nodules primaires αp (micrométriques) et en lamelles secondaires αs (sub-micrométriques). Les propriétés finales peuvent être très sensibles aux variations locales de microstructures et sont souvent non maîtrisées lors du forgeage de pièces massives. De plus la matrice β qui représente ~40% du volume et qui a un comportement élastique et plastique fortement anisotrope, comme la phase α, complique la compréhension des mécanismes de déformation en jeu. Le premier objectif de cette thèse est de mettre en œuvre des techniques de caractérisation multi-échelles (la diffraction des neutrons, l'imagerie électronique couplée à l'analyse d'image et l'EBSD, la reconstruction des microtextures de haute température β/αp) pour analyser efficacement la microstructure/texture des constituants β/αp/αs et caractériser leurs hétérogénéités au sein de demi-produits et de pièces obtenues par matriçage. Les résultats permettent d'analyser la fragmentation des grains β en sous-grains, les macrozones αp, le maintien de relation d'orientation entre β/αp et l'organisation des lamelles αs en colonies ou paniers tressés, en pointant les différences de taille de domaines révélés par la cristallographie et l'imagerie standard. Le second objectif est d'appliquer cette méthodologie à l'analyse de facies de rupture d'éprouvettes présentant un comportement singulier (en traction ou en fatigue) pour caractériser les configurations microstructurales à l'origine de l'amorçage de fissures. Cette analyse a principalement été réalisée par polissage manuel du faciès couplé à des acquisitions EBSD mais également en exploitant le potentiel de l'imagerie 3D par MEB-FIB (Focus Ion Beam) et la technique TKD (Transmission Kikuchi Diffraction) sur lame mince prélevée au niveau d'un site d'amorçage par FIB. Enfin, cette étude expérimentale a été complétée par une première approche en simulation micromécanique sur une microstructure modèle 100% β. L'objectif était d'évaluer l'influence de l’anisotropie élastique de la phase β sur la genèse de contraintes d'incompatibilités dans les régimes élastique et élasto-plastique. L'ensemble des résultats contribue à une meilleure compréhension des variations de propriétés mécaniques en lien avec la microstructure localeThe β-metastable titanium alloys such as Ti-10V-2Fe-3Al are gradually replacing α/β alloys in aeronautical applications thanks to their improved specific strength. However, their microstructures are complex and multi-scale, consisting of a β matrix (of millimetric grains) partially transformed into primary αp nodules (micrometric) and secondary αs lamellae (sub-micrometric). The final mechanical properties are very sensitive to local variations of the microstructure, which are not always fully controlled during forging of massive parts. Moreover, the β matrix, which represent 40% of the volume and whose elastic and plastic behavior is strongly anisotropic (like the α phase) complicates the understanding of the mechanisms of deformation. The first objective of this thesis was to efficiently characterize the microstructure/texture of the different constituents (β/αp/αs) and their heterogeneities within half-finished products and forged parts by using techniques of multi-scale characterization (neutron diffraction, electronic imaging coupled with image analysis and EBSD, reconstruction of high temperature microtextures β/αp). As a result the fragmentation of the β grains into subgrains, the αp macrozones, the destruction of the orientation relation between β/αp and the organization of the αs lamellae in colonies or basket weave was quantified and the differences in size of domains revealed by crystallography and by standard imaging were pointed out. The second objective is to apply this methodology to the analysis of fracture surfaces of samples exhibiting singular behavior (in tension or in fatigue) in order to characterize the microstructural configurations leading to early cracking. This analysis was mainly performed by manual polishing coupled with EBSD acquisitions but also by using 3D imaging by SEM-FIB (Focus Ion Beam) and TKD (Transmission Kikuchi Diffraction) technique on a thin foil FIB-extracted from the crack initiation site. Finally, this experimental study was completed by a micromechanical simulation on a 100% β model microstructure. The objective was to evaluate the influence of the elastic anisotropy of the β phase on the genesis of incompatibility stresses in the elastic and elasto-plastic regimes. The overall results contribute to a better understanding of the variations of mechanical properties related to the local microstructure
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Sapezanskaia, Ina. "Deformation mechanisms of metastable stainless steels accessed locally by monotonic and cyclic nanoindentation." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2016. http://hdl.handle.net/10803/398401.
Full textAbstract:
Metastable austenitic stainless steels feature an abundance of different deformation mechanisms, which
contribute to the distinguished mechanical properties of these alloys. However, these properties are
known to depend on the local microstructure and also are highly anisotropic. Furthermore, deformation is
expected to be different for the bulk and the surface of a sample. In this sense, a discrete study is not
trivial.
The present work aims at investigation of the main deformation mechanisms and their gradual evolution,
by employing controlled deformation of individual austenite grains via monotonic and cyclic
nanoindentation. The corresponding loading–unloading curves have given extensive information about
underlying mechanical properties, which could be related to an exhaustive reconstruction of the
deformation substructure, both in surface and bulk, by different small scale characterization techniques.
Amongst others, features such as time-dependent deformation, reversible phase transformation under
load, crystalline anisotropy and grain size influences, besides plasticity transmission and fatigue behavior
have been found and analyzed.Los aceros inoxidables austeníticos metaestables pueden experimentar una amplia gama de mecanismos de deformación diferentes, los cuales contribuyen a sus extraordinarias propiedades mecánicas. Sin embargo, estas propiedades dependen de la microestructura y son altamente anisotrópicas. Además, la deformación es diferente en la superficie y en el interior de una muestra. Por lo tanto, un estudio detallado no resulta trivial. El objetivo de este trabajo es el estudio de los principales mecanismos de deformación, así como de su desarrollo gradual. Para ello se han realizado ensayos de nanoindentación, tanto monotónica como cíclica, los cuales han permitido la deformación controlada de granos austeníticos preseleccionados. Las curvas de carga y descarga de los ensayos de nanoindentación han proporcionado amplia información sobre el comportamiento mecánico del acero, la cual se ha podido correlacionar con la reconstrucción detallada de las subestructuras de deformación, tanto a nivel superficial como en el interior, la cual se ha llevado a cabo mediante técnicas de caracterización a escala microscópica. Entre otros, se encontraron y estudiaron fenómenos como las transformaciones de fase reversibles bajo carga, la influencia tanto de la anisotropía cristalina como del tamaño de grano, mecanismos dependientes del tiempo, junto con la transmisión de plasticidad y la respuesta a fatiga.
Les aciers inoxydables austénitiques métastables sont le siège de différents mécanismes de déformation qui sont à l'origine des propriétés mécaniques qui distinguent ce type d’alliages. Cependant, ces dernières, dépendant de la microstructure locale, sont fortement anisotropes. Par ailleurs, la déformation d'un échantillon massif serait différente de celle obtenue en surface. De ce fait, une étude détaillée trouve tout son intérêt. Le présent travail vise donc à identifier les principaux mécanismes de déformation et de leur évolution progressive, en se basant sur une déformation contrôlée de grains austénitiques individuels par des tests mécaniques de nanoindentation monotoniques et cycliques. Les courbes correspondantes au chargement-déchargement révèlent des informations détaillées sur les propriétés mécaniques sous-jacentes qui pourraient être liées à une étude complète de la structure de déformation en surface et en volume par différentes techniques de caractérisation à une échelle très fine. La déformation en fonction du temps, les phénomènes de transformation de phase réversible sous charge, l'anisotropie cristalline, l'influences de la taille des grains, la transmission de la plasticité et la tenue en fatigue ont été mis en évidence et étudiés.