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Dissertations / Theses on the topic 'Rheologie {Physik'
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Mahle, Stefan [Verfasser], and Mario [Akademischer Betreuer] Liu. "Rheologie von granularer Materie und Ferrofluiden / Stefan Mahle ; Betreuer: Mario Liu." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2012. http://d-nb.info/1162699744/34.
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2
Ar, Gönül [Verfasser], Claudia [Akademischer Betreuer] Schmidt, and Heinz-Siegfried [Akademischer Betreuer] Kitzerow. "Lyotrope Flüssigkristalle unter Scherung : Untersuchungen mit Hilfe von Rheologie und NMR-Spektroskopie / Gönül Ar. Betreuer: Claudia Schmidt ; Heinz-Siegfried Kitzerow." Paderborn : Universitätsbibliothek, 2011. http://d-nb.info/1033765090/34.
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Klatt, Dieter. "Entwicklung und Anwendung der Mehrfrequenz-Magnetresonanzelastographie." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2010. http://dx.doi.org/10.18452/16112.
Full textAbstract:
Magnetresonanzelastographie (MRE) bietet die Möglichkeit, über die Aufnahme mechanischer Scherwellen im Körper auf die mechanischen Eigenschaften lebender Gewebe zu schließen. Dabei werden in der klassischen MRE Wellen mittels Einkopplung externer Vibrationen einer einzelnen Frequenz angeregt. Wegen der starken Absorption der Vibrationsenergie in biologischen Geweben und der damit verbundenen Dispersion der Phasengeschwindigkeit sowie der Dämpfung der Wellen können mit dieser Methode nur frequenzabhängige Größen, jedoch keine Materialkonstanten bestimmt werden. Die in dieser Arbeit entwickelte Methode erlaubt die synchrone Einkopplung und Aufnahme multipler Gewebeschwingungen, wodurch viskoelastische Gewebekenngrößen in einer zeitlich-zyklisierten MRE-Untersuchung erfasst werden können. Diese Technik wird in Phantomstudien, an Gewebeproben sowie am Menschen evaluiert. Mittels verschiedener rheologischer Modelle werden erstmalig die viskoelastischen Eigenschaften der Leber und des Gehirns in ihrem intakten, lebenden Umfeld bestimmt. Dabei zeigt sich die Überlegenheit eines zweiparametrischen Modells, mit dessen Hilfe die gewonnene, spektrale Information des komplexen Moduls des Gewebes in eine einzige diagnostisch-relevante Kenngröße zusammengefasst werden kann.Magnetic resonance elastography (MRE) is capable of measuring the mechanical properties of living tissue by using externally introduced vibrations and phase contrast magnetic resonance imaging techniques. Until now, monofrequency shear wave excitation techniques have been used in conventional MRE. However, since biological tissue is highly dispersive due to its strong damping characteristics, the study of tissue rheology requires knowledge of wave propagation at multiple frequencies. The multifrequency-MRE method, which was engineered in this thesis, applies a superposition of multiple harmonics as the shear wave excitation signal. All vibrations are acquired simultaneously, which enables the determination of viscoelastic tissue parameters in one time-resolved MRE experiment. This technique is evaluated in studies on gel phantoms and excised tissue samples, as well as in human in-vivo studies. The viscoelastic properties of human brain and liver are determined in their in-vivo environment using several rheological models. A two-parameter fractional model demonstrates excellent stability and allows for combining the spectral information of the complex modulus acquired by multifrequency-MRE, which then results in a single viscoelastic parameter that is diagnostically relevant.
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Auth, Christian. "Plate tectonics in computational simulations of terrestrial mantle convection with grain-size-dependent rheology." [S.l.] : [s.n.], 2001. http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/2002/auth/auth.pdf.
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BORREGA, REGIS. "Suspensions de microgels polyelectrolytes : proprietes physico-chimiques, rheologie, ecoulement." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066060.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'etude des suspensions de microgels polyelectrolytes. Les microgels sont des particules colloidales constituees d'un reseau polymere gonfle par un solvant, l'eau dans cette etude. Les proprietes de gonflement des microgels et les proprietes potentiometriques de leurs suspensions ont ete etudiees par diffusion de lumiere, par ph-metrie et par conductimetrie. Les resultats peuvent etre interpretes en prenant en compte l'existence de la reparation non-homogene des ions entre l'interieur et l'exterieur des microgels. Les proprietes rheologiques lineaires et non-lineaires de ces suspensions ont fait l'objet d'une etude approfondie en fonction de la concentration. Dans le regime dilue, les variations de la viscosite a gradient nul en fonction de la fraction volumique des particules suivent une courbe unique proche de celle attendue pour les suspensions de spheres dures, quelles que soient les conditions physico-chimiques des suspensions. Les suspensions concentrees presentent des proprietes elastiques et de seuil d'ecoulement, dont l'origine est l'existence de zones de contact entre les microgels. Les courbes d'ecoulement ont pu etre interpretees a partir d'un modele simple d'ecoulement faisant intervenir un temps de relaxation microscopique qui traduit la competition entre la friction locale et les forces de rappel d'origine elastique des microgels. De facon remarquable, les proprietes rheologiques des suspensions concentrees dependent de leur histoire mecanique. Nous avons decrit et rationalise ces effets en terme de vieillissement rheologique par analogie avec le vieillissement des verres. A ces proprietes rheologiques sont associees des modes d'ecoulement tres particuliers qui ont ete etudies grace a deux experiences specifiques de videomicroscopie et de diffusion multiple de la lumiere.
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Weyßer, Fabian [Verfasser]. "Rheology of Brownian Discs / Fabian Weyßer." Konstanz : Bibliothek der Universität Konstanz, 2011. http://d-nb.info/1017326479/34.
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Heinen, Marco [Verfasser]. "Charged colloids and proteins: Structure, diffusion, and rheology. / Marco Heinen." Düsseldorf : Universitäts- und Landesbibliothek der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2011. http://d-nb.info/101759306X/34.
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Kuzhir, Pavel. "SUSPENSIONS MAGNETIQUES : LA RHEOLOGIE ET LA SEPARATION." Habilitation à diriger des recherches, Université Nice Sophia Antipolis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01073537.
Full textAbstract:
Dans ce manuscrit, j'ai brièvement décrit mes activités scientifiques depuis la soutenance de ma thèse de doctorat en physique en fin 2003. J'ai prêté une attention particulière aux recherches axées sur la rhéologie et la capture de particules des suspensions magnétiques. Une grande partie de mes recherches a été focalisée sur l'effet de la forme des particules magnétiques et de l'orientation du champ magnétique sur la contrainte seuil apparaissant dans les suspensions magnétiques suite à l'agrégation de ces particules induite par le champ appliqué. En comparant les microfibres magnétiques aux microsphères magnétiques, il a été montré que la contrainte seuil des suspensions de fibres était d'environ trois fois supérieure à celle des suspensions de sphères soumises aux mêmes conditions. Un tel effet de forme a été expliqué par (1) une perméabilité magnétique plus élevée des agrégats composés de fibres ; (2) une friction solide plus forte entre les fibres. En ce qui concerne l'effet d'orientation du champ, nous avons confirmé expérimentalement un comportement à seuil important dans le cas où le champ magnétique est orienté le long de l'écoulement ou de la vorticité. Un tel effet magnétorhéologique " longitudinal " a été expliqué par des fluctuations stochastiques des agrégats autour de leur orientation d'équilibre; ces fluctuations étant causées par des interactions magnétiques entre agrégats. Une autre partie des études a été focalisée sur la séparation magnétique des nanoparticules en vue de leur application dans la séparation de biomolécules ou l'extraction de micropolluants. On a notamment étudié l'effet de la séparation de phase sur la capture de nanoparticules par des collecteurs magnétiques (microsphères aimantées par un champ magnétique externe). Il a été montré que la séparation de phase augmente considérablement l'efficacité de capture et que ce processus est régi par trois nombres sans dimensions : la concentration en nanoparticules, le paramètre d'interaction dipolaire et le nombre de Mason qui représente le rapport des forces hydrodynamiques sur les forces magnétiques exercées sur les nanoparticules.
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Partridge, Susan Jill. "Rheology of cohesive sediments." Thesis, University of Bristol, 1985. http://hdl.handle.net/1983/f3294ccc-c8af-42f9-858b-4ab7e0c89042.
Full textAbstract:
Polystyrene latices of particle diameter 0.97 ~, 1.41 ~ and 1.92 ~, at an electrolyte concentration of 0.5 mol dm- 3 sodium chloride, were' sterically stabilised by the adsorption of a monolayer of a monodisperse nonionic surface active agent, C12E6• Optical microscopy showed that the resultant systems were weakly flocculated, with only slight agitation required to destroy the flocs. Calculations showed that the van der Waals attractive potential dominated the highly screened electrostatic repulsive potential; the particles were prevented from coagulating into the primary minimum through the presence of the steric barrier. Potential energy well depths of 7 - 15 kT were obtained. Rapid sedimentation of the systems occurred by consolidation of r..he aggregated structure after an induction period which increased with increasing volume fraction to give a final sediment volume fraction of approximately 0.4 - 0.45. Constant stress viscometry demonstrated that the suspensions were shear thinning with a limiting Newtonian viscosity at low stresses. At high stresses the viscosity was similar to that expected for a dispp.rsion of hard spheres as calculated from Krieger's equation~2 Shear wave propagation experiments were performed to measure the high frequency limit of the shear modulus as a function of volume fraction. The values obtained were compared with a theoretical model due to Zwanzig and Mountain79 and based on a statistical mechanical description of the microstructure combined with the pair interaction potential of the particles. Parameters required for the model were the suspension volume fraction, the Stern potential, the Hamaker constant and the extent of the adsorbed layer, all of which were determined independently of the rheological measurements. Good agreement was obtained between theoretical and experimental data when using a Barker Henderson perturbed hard sphere potential model to calculate the pair distributionfunction. The model thus provided a strong test of the use of liquid state theory for the prediction of the transport properties of colloidal suspensions. Predictions of the zero shear viscosity were made using a similar model.
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Chatté, Guillaume. "Propriétés d'écoulement de suspensions concentrées de particules de PVC et leur lien avec la physico-chimie du système." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLET005.
Full textAbstract:
Nous étudions des suspensions concentrées de particules non-colloïdales de PVC. Ces suspensions, appelées plastisols, sont utilisées principalement pour la fabrication de revêtements de sols.Elles présentent notamment un phénomène de rhéoépaississement (hausse de la viscosité en cisaillant). Nous montrons que cela provient des forces de frottement entre particules. En effet, à l’aide d’un microscope à force atomique, nous sommes pour la 1ère fois capable de relier directement la contrainte macroscopique d’apparition du rhéo-épaississement à la contrainte microscopique d’apparition de la friction solide entre particules.Nous caractérisons la viscosité de la suspension jusqu’à 100 000 s-1 et nous observons qu’une plus grande polydispersité limite le rhéoépaississement. Les différences de contraintes normales N1 et N2 sont aussi mesurées. Par ailleurs, des mesures à l’aide de rayons X ou d’ultrasons ne montrent aucune migration de particules sous cisaillement.Nous montrons également que la géométrie a un fort impact sur l’écoulement de la suspension concentrée. Un entrefer plus petit provoque une baisse de la viscosité et retarde le rhéoépaississement. Une approche non-locale permet de rationaliser les résultats.La substitution de particules de PVC par des particules de CaCO3 modifie profondément la viscosité et la densité d’empilement maximum. Nous développons alors des modèles simples pour modéliser ces effets. En outre, nous mesurons l’impact sur la rhéologie d’un éventuel surfactant à la surface des particules.Nous avons pu finalement étudier des instabilités observées en étalant ces suspensions à haute vitesse. Une instabilité de surface est d’abord observée. A plus haute vitesse, un dépôt se forme en aval sur le couteau. Nous corrélons ces instabilités avec l’apparition de différences de contraintes normalesHighly concentrated and non-colloidal suspensions consisting of micrometric PVC particles dispersed in a liquid phase, were studied. These suspensions, called plastisol, are mostly used in vinyl flooring manufacture.A key feature of these suspensions is shear-thickening, since viscosity greatly increases as a function of the applied shear rate. This phenomenon is explained as being related to frictional forces between particles. Indeed, using an Atomic Force Microscope, we were able, for the first time, to link the macroscopic stress, at which shear-thickening appears, with the microscopic stress needed to enter a frictional regime.We then characterize the suspension viscosity up to 100 000 s-1. We observed that shear thickening is lowered with a more polydisperse powder. Large normal stress differences N1 and N2 were also measured, along with shear thickening. In addition, using both X-ray radiography and ultrasound, no particle migration in the sheared suspension could be detected.We also found that geometry plays a major role in the features of the flow of concentrated suspensions. For a smaller gap, the viscosity is lower and shear-thickening is pushed to higher shear rates. A non-local approach accounts for our experimental results.Replacing a number of PVC particles with CaCO3 particles changes both the viscosity and the maximum packing fraction quite dramatically. For both of these, we developed simple models that matched quite well with the experimental data. Moreover, we elucidate the rheological changes resulting from adding surfactant at the surface of each particle type.Finally, we investigated some instabilities observed while coating at high speed. At a moderate speed, a ribbing phenomenon appears. At a higher speed, a deposit is formed on the knife (downstream). The appearance of these instabilities correlates with normal stress differences
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Zhang, Xusheng. "Mesoscopic models of block copolymer rheology." Thesis, McGill University, 2011. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=96823.
Full textAbstract:
We develop a mesoscopic theoretical framework to study viscoelastic response of block copolymers in the vicinity of their order-disorder transition point. We use it to study orientation selection of lamellar phases of diblock copolymers under oscillatory shears. We examine the effect of hydrodynamics on the relaxation of lamellar phases, and include anisotropic viscous stresses that follow from the uniaxial nature of the phase. We also introduce network viscoelastic effects that model chain entanglements, also made consistent with the symmetry of the phase. A numerical algorithm has been developed to solve the governing equations, which has been implemented on a parallel computer architecture. Simple cases involving the relaxation of small transverse perturbations, or viscoelasticity arising from diffusive relaxation of the order parameter have been investigated, and used to validate the numerical code. We also address the issue of spontaneous orientation selection from an initially disordered state due to an imposed oscillatory shear. In the absence of hydrodynamic coupling, we observe that the so called parallel orientation is selected for small shear frequency and amplitude, crossing over to a perpendicular orientation at higher shear frequencies and amplitudes. Hydrodynamic effects are seen to shift this crossover region. We have also examined the effect of network entanglement at finite frequencies. We find that network entanglement can lead to faster alignment, and that anisotropic network stresses can significantly influence the orientation selection process.Nous developpons un cadre theorique propre a l'echelle me oscopique dans le but d'etudier la reponse viscoelastique des blocs de copolymeres pres du point de transition entre leur etat ordonne et desordonne. Nous utilisons cette theorie pour e tudier la selection de l'orientation des phases de lamelles des blocs de copolymeres subissant des cisaillements oscillatoires. Nous examinons les effets hydrodynamiques de la relaxation des phases lamellaires et nous incluons les stress visqueux anisotropes, dues a la nature uniaxiale des phases. Nous introduisons aussi les effets viscoelastique relatifs aux r eseaux modelisant l'enchevetrement des chaines dans une approche consistante avec la symetrie des phases. Un algorithme nume rique sous implementation parallele a ete developpe pour resoudre les equations relatives a cette etude. Des cas simples impliquant la relaxation diffuse du parametre relatif a l'ordre ont ete examines et utilises pour verifier le code numerique. Nous adressons aussi la question de la selection de l'orientation spontane d'un etat initialement desordonne due a un cisaillement oscillatoire impose au systeme. Dans l'absence d'interaction hydrodynamique, nous observons que l'orientation denomme e parallele est selectionnee pour des petites frequences et amplitudes de cisaillement mais adopte une orientation perpendiculaire pour de grandes frequences et amplitudes de cisaillement. Les effets hydrodynamiques changent la region de transition. Nous avons aussi examin e l'effet d'enchevetrement du reseau pour des frequences finies. Nous trouvons que l'enchevetrement du reseau mene a un alignement plus rapide et que les stress des reseaux anisotropes peuvent influencer de maniere significative le processus de se lection d'orientation.
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Garnier, Catherine. "Gelification des pectines en presence de calcium : etude physico-chimique et rheologique." Nantes, 1992. http://www.theses.fr/1992NANT2040.
Full textAbstract:
Cette etude clarifie l'influence de parametres extrinseques et du degre de methylation (dm) des pectines sur leur gelification en presence de calcium. Par potentiometrie et conductimetrie en milieu aqueux dilue, nous avons montre que ce phenomene ne pouvait pas etre explique par la presence de structures regulieres de type boite a ufs dans les echantillons etudies (distribution aleatoire des groupes charges). L'etablissement de diagrammes de phases a mis en evidence que la gelification des pectines en presence de calcium etait favorisee par une augmentation de la force ionique du milieu et du ph mais defavorisee par l'augmentation du dm et de la temperature. La gelification intervient generalement avant que les macromolecules ne soient enchevetrees. Le suivi de la fixation ionique dans les solutions et les gels montre une plus grande affinite des pectines pour le calcium lorsque le dm des echantillons et la force ionique du milieu diminuent et quant la concentration en polymere augmente. La reponse potentiometrique des ions calcium apparait indifferente au phenomene de gelification au contraire de celle des ions sodium. Anti cooperatives dans l'eau, les interactions pectines-calcium ont un caractere cooperatif en milieu salin, ce qui est egalement montre par les fortes valeurs obtenues pour les enthalpies par fusion des gels et par etablissement de courbes maitresses a partir des mesures rheologiques. La caracterisation macroscopique des gels en rheologie montre que le module elastique a l'equilibre augmente avec la teneur en pectines et en calcium mais diminue quand la temperature et le dm des echantillons augmentent. Le calcium libre au sein du reseau semble jouer un role important. Dans l'eau, la theorie de la percolation decrit la gelification des pectines pres de la transition sol-gel
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Grob, Matthias [Verfasser], Annette [Akademischer Betreuer] [Gutachter] Zippelius, and Reiner [Gutachter] Kree. "Rheology of frictional grains / Matthias Grob. Betreuer: Annette Zippelius. Gutachter: Annette Zippelius ; Reiner Kree." Göttingen : Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, 2016. http://d-nb.info/111232528X/34.
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Bader, Norbert Fritz [Verfasser]. "Traction in EHL-Contacts : the influence of local fluid rheology and temperatures / Norbert Fritz Bader." Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, 2018. http://d-nb.info/1179909712/34.
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Bossler, Frank [Verfasser], and E. [Akademischer Betreuer] Koos. "Structural Investigations of Capillary Suspensions using Rheology and Confocal Microscopy / Frank Bossler ; Betreuer: E. Koos." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2018. http://d-nb.info/116254080X/34.
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Roth, Marcel [Verfasser]. "Rheology of arrested colloids : a parameter study using novel experimental methods / Marcel Roth." Mainz : Universitätsbibliothek Mainz, 2012. http://d-nb.info/1019190434/34.
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Irani, Ehsan [Verfasser], Claus [Akademischer Betreuer] [Gutachter] Heussinger, and Annette [Gutachter] Zippelius. "Rheology of Weakly Attractive Soft Particles / Ehsan Irani ; Gutachter: Claus Heussinger, Annette Zippelius ; Betreuer: Claus Heussinger." Göttingen : Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, 2016. http://d-nb.info/1121909779/34.
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Hembree, William [Verfasser], and Ralf [Akademischer Betreuer] Busch. "High temperature rheology of Zr-based bulk metallic glass forming liquids / William Hembree. Betreuer: Ralf Busch." Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2016. http://d-nb.info/1112552774/34.
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Wang, Biran. "Rheology and Magnetolysis of Tumor Cells." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783316.
Full textAbstract:
Les nanoparticules magnétiques peuvent être utilisées pour détruire des cellules cancéreuses. La connaissance des propriétés rhéologiques de ces cellules permet de modéliser le mouvement des particules sur la surface des membranes et de mieux comprendre les mécanismes en jeu. Une première approche fut d'utiliser des microsondes magnétiques pour déterminer les propriétés viscoélastiques du milieu cellulaire. Puis une technique plus directe à l'aide d'un AFM a été utilisée. Nous avons à cet effet développé une méthode générale d'analyse du mouvement de la pointe AFM pour les étapes d'indentation et de relaxation, ce qui permet une détermination plus précise des paramètres rhéologiques de cellules et en particulier de la lignée Hep-G2. La modélisation du comportement viscoélastique des cellules a ensuite permis de calculer l'indentation de ces cellules par des particules magnétiques soumise à un gradient de champ magnétique. Des nanoparticules de fer en forme de fuseau, recouvertes d'or, ainsi que des nanofibres de cobalt ont été synthétisées au laboratoire. Nous avons montré que l'application d'un champ magnétique de basse fréquence (quelques Hz) sur ces nanoparticules de fer pouvait "in vitro" détruire des cellules cancéreuses mais que, par contre, un champ constant n'avait pratiquement aucun effet. En s'appuyant sur la modélisation de l'indentation, on montre que seule la formation de clusters de particules peut expliquer ces résultats. A coté de la magnétolyse par voie mécanique, nous avons montré qu'il était aussi possible d'utiliser l'importante hystérésis magnétique des nanoparticules de cobalt pour le traitement par hyperthermie de cellules cancéreuses à des fréquences aussi basses que 10 kHz.
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Hawksworth, M. "The rheology of liquid crystal polymer blends." Thesis, Sheffield Hallam University, 1993. http://shura.shu.ac.uk/19773/.
Full textAbstract:
The present studies are concerned with the observation and explanation of the interaction between liquid crystal and isotropic polymers. An investigation of the rheological behaviour has been carried out on blends containing small additions of a main chain thermotropic liquid crystal polymers using capillary rheometry. Samples of these blends were moulded and tested using a Hounsfield tensometer and a Houndsfield swinging arm impact rig. The addition of a small amount of liquid crystal polymer was found to have a major effect upon both the rheological and morphological properties of the base material. This indicates the liquid crystal polymer can be used as a processing aid. A reduction of viscosity was noticed in all of the tests carried out and is attributed to the change in morphology induced by the addition of liquid crystal polymer. It would be of great benefit to the polymer processor if an understanding of the mechanisms involved could be highlighted. It is felt that the large interfacial area created between the binodal and spinodal has a bearing on the viscosity reduction. The morphology was different for material in the centre and the skin regions. The characteristic skin/core morphology was seen in all samples produced above a critical amount of liquid crystal polymer and temperature. The interaction between the liquid crystal polymer and the base material was explained using a model which predicted the velocity profiles given the shear rate, consistency constant and shear thinning index of the blends. The interface position is important because on one side of the interface the material is subject to elongational forces and compressive forces on the other. The elongational forces extend the LCP domains inducing an imposed morphology on the isotropic matrix. This could be seen in extruded and injection moulded samples, in the form of highly orientated surface skin layers. The orientation in the skin layers improved the barrier properties of the resultant blends, by allowing molecules in the surface layers to pack more closely together.
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Liberto, Teresa. "Physico-chemical study of calcite colloidal suspensions : from macroscopic rheology to microscopic interaction." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1140/document.
Full textAbstract:
La calcite (carbonate de calcium) est un matériau extrêmement répandu dans les roches telles que le marbre et comme constituant dans des domaines variés (bâtiment, pharmacie, papier, art). La compréhension des propriétés mécaniques des suspensions de calcite constitue une étape importante pour améliorer à la fois leur maniabilité ainsi que les propriétés finales du matériau fabriqué. Cette étude relie les propriétés rhéologiques (élasticité, écoulement) de ces suspensions à leurs interactions microscopiques. Les interactions attractives entre particules de calcite confèrent aux pâtes les propriétés de gels colloidaux caractérisés par un module élastique et une déformation critique, et ce pour une large gamme de concentrations. L'étude de ces grandeurs en fonction de la concentration a permis de mettre en évidence pour la première fois l'existence de deux régimes de déformation (liens forts et faibles) prédits théoriquement et de caractériser la dimension fractale. L'étude des interactions a été réalisée grâce à la mesure du potentiel Zeta des pâtes, du pH et au calcul de la longueur de Debye résultant de la force ionique. L'ajout d'additifs tels que la chaux ou la soude modifie les interactions. La chaux réduit fortement l'élasticité initiale des pâtes, facilitant leur maniabilité et renforçant la réactivité de la pâte en présence de CO2. L'ajout de soude augmente fortement l'attraction entre les particules ce qui se traduit à l'échelle macroscopique par l'existence de bandes de cisaillement. Cette manifestation de l'attraction entre colloïdes à l'échelle macroscopique avait été observée dans des émulsions concentrées mais encore jamais dans les gels colloïdauxCalcite (calcium carbonate) is an extremely widespread material that can be found naturally in rocks (i.e. marble, limestone) and is employed in many industrial fields such as paper filling, pharmaceutical, art or construction. Understanding the mechanical properties of calcite suspensions is a first step to improve the workability of the paste as well as the final properties of solid mineral materials. Macroscopic characterization of calcite suspensions via rheological measurements are linked to microscopic interactions, via DLVO analysis. Our calcite pastes are weakly attractive systems showing a typical colloidal gel behavior and characterized by an elastic shear modulus and a critical strain. The elastic domain of pure calcite suspensions is characterized for a wide range of volume concentrations. The deformation at the end of linearity exhibits a minimum versus concentration, a major prediction of colloidal gel theory, never verified so far. The interaction forces between particles are tuned by addition of simple ionic species. Rheological measurements are analyzed through DLVO calculations, obtained by chemical speciations and ζ potential measurements on dense suspensions. Addition of calcium hydroxide improves initially the workability of the paste, enhancing the reactivity when in contact with CO2. The role of interaction forces is also evaluated with flow measurements. The addition of sodium hydroxide increases strongly the attraction between particles, inducing shear bands at the macroscopic scale. This correlation is well known for emulsions but never verified so far for colloidal gels
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Winch, Paul Jonathan. "Surface rheology of monomolecular films of pentadecanoic acid." Thesis, Queen's University Belfast, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.335986.
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Guy, Ben Michael. "The physics of the flow of concentrated suspensions." Thesis, University of Edinburgh, 2017. http://hdl.handle.net/1842/29572.
Full textAbstract:
A particulate suspension under shear is a classic example of a system driven out of equilibrium. While it is possible to predict the equilibrium phase behaviour of a quiescent suspension, linking microscopic details to bulk properties under flow remains an open challenge. Our current understanding of sheared suspensions is restricted to two disparate regimes, the colloidal regime, for particle sizes d < 1 μm and the granular regime, for d > 50 μm. The physics of the industrially-relevant intermediate size regime, 1 μm ≲ d ≲ 50 μm, is unclear and has not been explored previously. In this thesis, we use conventional rheometry on a range of model spheres to develop the foundations of a predictive understanding of suspension flow across the entire size spectrum. In the first part of the thesis, we show that in repulsive particulate systems the rheology is characterised by two viscosity "branches" diverging at different volume fractions φRCP and φm, which represent states of flow with lubricated (frictionless) and frictional interactions between particles. In the intermediate size regime, there is a transition between these two branches above a critical onset stress σ* which manifests as shear thickening. This σ* is related to a barrier (invariably due to the charge or steric stabilisation) keeping particle surfaces apart. Our data are quantitatively fit by the Wyart and Cates theory for frictional thickening [1] if we assume that probability distribution of forces in the system is similar to in dry granular media. The onset stress for shear thickening is found to decrease with the inverse square of the particle size σ* / d ̄ 2 for diverse systems. We show that it is the competition between the scaling of σ*(d) and the size dependence of the entropic stress scale (~ d ̄ 3) that controls the crossover from colloidal to granular rheology with increasing size. Granular systems are "always shear thickened" under typical experimental conditions, while colloidal systems are always in a frictionless state. In the second part of the thesis, we explore the validity of the frictional framework for shear thickening. Although it quantitatively predicts our steady-state rheology, the frictional framework contradicts traditional fluid-mechanical thinking and has yet to be rigorously tested experimentally. In fact, there is a large body of literature that attributes thickening to purely hydrodynamic effects. Using dimensional analysis and simple physical arguments we examine possible physical origins for thickening and show that previously-proposed mechanisms can be subdivided into three types: two-particle hydrodynamic thickening, many-particle hydrodynamic thickening ("hydroclusters") and frictional-contact driven thickening. Many of these mechanisms can are inconsistent with the experimental two-branch phenomenology and can be disregarded. We further narrow down possible causes of thickening using the technique of flow reversal, which disentangles the relative contributions of contact and hydrodynamic forces to the viscosity. Consistent with recent simulations [2] and theory [1], we find that in each case thickening is dominated by the formation of frictional contacts and that hydrodynamic thickening, if present, is subdominant.
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Mathe, Ntombizodwa. "The rheology of silicon nanoparticle inks fro screen printing electronic devices." Master's thesis, University of Cape Town, 2010. http://hdl.handle.net/11427/6536.
Full textAbstract:
In the development of inks for printed electronics, it is important to understand the behaviour of the functional inks and more especially their rheology and surface properties. This project emphasises the importance of ink characterization by performing rheological tests on silicon nanoparticle based inks that are used in the screen printing of electronic devices. The inks were characterized for linear viscoelastic behaviour, flow behaviour, change in properties with angular frequency, as well as thixotropic behaviour. All showed shear thinning, with the more dilute inks showing a power law (Ostwald / de Waele model) behaviour dependence of complex viscosity on angular frequency. The flow behaviour of the inks was also seen to follow a Windhab model. The printability of the inks primarily depends on the shear-dependent viscosity as highly viscous and dilute inks do not produce good printed structures. The printed layers showed electrical and optical activity.
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Mohamed, Fathia [Verfasser], and Ernst [Akademischer Betreuer] Roessler. "Dynamics of Advanced Polymer Systems studied by Dielectric Spectroscopy and Rheology: From Binary Glass Formers to Nanocomposites / Fathia Mohamed ; Betreuer: Ernst Roessler." Bayreuth : Universität Bayreuth, 2018. http://d-nb.info/1161007369/34.
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Pickles, Adrian Philip. "The rheology, properties and morphology of thermotropic liquid crystalline polymers." Thesis, University of Liverpool, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.317227.
Full text
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Naue, Ingo F. C. [Verfasser], and P. [Akademischer Betreuer] Elsner. "Development of Improved Rheometric Tools and their Application on the Non-Newtonian Rheology of Polymeric Fluids / Ingo F. C. Naue. Betreuer: P. Elsner." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2013. http://d-nb.info/1052263585/34.
Full text
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Seman, Anton. "On-line non-destructive ultrasonic rheology measurement of solder pastes." Thesis, University of Greenwich, 2010. http://gala.gre.ac.uk/5649/.
Full textAbstract:
In surface mount technology (SMT) electronics assembly, the solder paste is printed onto the PCB's surface through a stencil and the components are later placed over the solder paste deposits. Since 2007, the use of extremely small SMT components for assembly of SMT devices has been widespread, and achieving consistent print deposits for fine pitch (the distance between the leads of the components) components has become a real challenge. The majority of the defects at the printing stage, such as skipping and bridging, were found to be related to the quality of the solder paste. These defects are usually carried over to the reflow process, causing defective final products. Hence, it is important to monitor the quality of the solder paste. Conventional techniques for monitoring the quality of solder pastes during the production and packaging stage are usually based on the viscosity measurements of the solder pastes from the viscometer and rheometer. One of the potential limitations of viscometer- and rheometer-based measurements is that the collection and preparation of the solder paste samples can irreversibly alter the structure and flow behaviour of the sample. Due to the sample preparation process (removal, preshear/ pre-mixing), repeatability issues were often encountered when taking measurements using a viscometer or rheometer. Secondly, rheological measurements and the interpretation of rheological data comprise a very technical and time consuming process, which requires professionally trained research and development (R&D) personnel. Finally, the monitoring/inspection process usually employs random sampling technique from the production batch. Hence, measurement may not represent the actual quality of the whole production batch. This would mean that the conventional solder paste quality control that has been employed in the industry as a benchmark for printability (i.e. checking the viscosity of the paste before being despatched to the customers), would need to be re-evaluated for its feasibility and other possible methods of solder paste quality control would need to be considered. This has brought the ultrasound technique into context as it can offer a non-destructive evaluation of the quality of the solder paste in terms of viscosity. Also, it can be used at different stages of paste production and processing. It is for these reasons that materials suppliers that formulate and produce solder pastes, as well as solder paste consumers (especially contract electronics manufacturers), are keen to see the development of simple, easy-to-use and accurate techniques for the rheological characterisation of solder pastes. This thesis concerns the study of a non-destructive ultrasonic technique for characterising the rheological properties of solder pastes and, specifically, the use of through-mode microsecond ultrasonic pulses for evaluation of viscoelastic properties of solder paste materials. In this study, a wide range of flux systems and solder alloy particle distributions used in the industry are investigated to determine the correlation of the ultrasound attenuation and velocity to the viscosity of the solder paste and their correlation to paste printing performance. The work is part of a bigger study aimed at the development of an on-line quality control technique for paste manufacture based on both conventional rheological tests and ultrasound measurements. Results from the work on the comparative study of standard fluids and both commercial and newly formulated solder pastes and flux vehicle systems have been used to demonstrate the utilisation of the ultrasound technique for on-line, non-destructive measurement of the viscosity of non- Newtonian materials such as solder pastes. The study also found that the viscosity of the solder paste is governed by the intermolecular forces between the solder particles and the flux. The strength of these intermolecular forces depends on the probability of these particles rubbing up against one another while the paste is being sheared. Provided that the right correction factor for a particular shear rate is used, the ultrasound viscosity results obtained were found to be comparable to the rheometer viscosity results or to the viscosity provided by the solder paste manufacturer. The ultrasound technique produced consistent results and was also proven to work at low temperatures. The ultrasound technique may be used to help solder paste manufacturers to add the correct amount of flux or solder particles to their paste in order to reach a desired viscosity. Otherwise, it can be used as a quick go/no-go monitoring tool in the production line for predicting printing quality. Based on the foregoing, it can be concluded that the ultrasound technique is a viable alternative to using a rheometer.
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Mary, Charlotte. "Physico-chemistry, high pressure rheology and film-forming capacity of polymer-base oil solutions in EHL." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0013/document.
Full textAbstract:
Le développement de lubrifiants à haute valeur ajoutée subissant des conditions opératoires de plus en plus draconiennes, économes en carburant et performants pendant une longue durée reste un défi considérable pour les fabricants d’huiles. Cette thèse concerne l’étude du rôle et des actions des améliorants d’indice de viscosité (ou Viscosity Index Improvers (VII)) dans les lubrifiants moteurs. Le premier objectif visé dans ce travail est la caractérisation des comportements rhéologiques et la modélisation de la viscosité en fonction de conditions réelles de température, pression et contrainte de cisaillement pour des solutions d’huile de base et de polymère sans additifs fonctionnels. Plusieurs polymères (PAMA, OCP et PISH) de masses moléculaires et conformations (peigne, linéaire et étoile) différentes sont utilisés à 1,2% en masse dans une huile de base minérale hydrocraquée. L’originalité de la thèse réside dans l’utilisation de rhéomètres non-commerciaux à haute pression (jusqu’à 800 MPa). Un deuxième défi réside dans la compréhension de la relation entre la réponse rhéologique des lubrifiants automobiles simplifiés et les mécanismes présents à l’échelle moléculaire en explorant les notions de conformation, de solubilité et de rayon hydrodynamique grâce à l’extension de la loi d’Einstein à haute pression. Enfin, l’étude se concentre sur le lien entre rhéologie et tribologie et par extension, entre la composition chimique du lubrifiant et la tribologie. Les épaisseurs de film sont mesurées et comparées avec les prédictions analytiques de Hamrock-Dowson et avec les simulations numériques basées sur l’équation de Reynolds généralisée en incluant les modèles rhéologiques. Les données expérimentales et numériques sont en adéquationThe development of high value-added lubricants overcoming more and more drastic operating conditions, fuel-efficient and providing excellent performance during a long time remains a huge challenge for oil makers. This thesis is dedicated to the study of the role and the actions of Viscosity Index Improvers (VII) in engine lubricants. The first objective targeted in this work is the characterization of the rheological behaviors and the modeling of viscosity in function of realistic conditions of temperature, pressure and shear stress for polymer-thickened base oil solutions without functional additives. Several polymers (PAMA, OCP and PISH) with different molecular weights and conformations (comb, linear and star) are used with a concentration of 1.2% (w/w) in a hydrocracked mineral base oil. The originality of the thesis lies in the use of non-commercial rheometers under high pressure (up to 800 MPa). A second challenge is the understanding of the relationship between the rheological response of simplified engine lubricants and the mechanisms occurring at the molecular scale by exploring the notions of conformation, solubility and hydrodynamic radius by the extension of the Einstein’s law at high pressure. Finally, the study focuses on the link between rheology and tribology and by extrapolation, between the chemical composition of the lubricant and tribology. The film thickness is measured and compared with the Hamrock-Dowson analytical predictions and with the numerical simulations based on the generalized Reynolds’ equation including the rheological models. Both experimental and numerical data are in good agreement
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Tawhid-Al-Islam, Kazi M. "Electromagnetic Effect on the Rheology of Liquid Suspension." Diss., Temple University Libraries, 2018. http://cdm16002.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p245801coll10/id/513297.
Full textAbstract:
PhysicsPh.D.
Innovative methods to control the viscosity and turbulence in the flow of liquid suspension can be engineered by way of incorporating the concepts of electric and magnetic field into the rheology of complex fluids. Rheology of liquid Chocolate is a very crucial factor in determining the cost of manufacturing process as well as formulating varieties of end consumer products, for example, containing less fat. We have invented a method to lower the viscosity of liquid chocolate flow with the application of electric field. In the lab, we have found that viscosity of chocolate samples is reduced by 40~50% with our method. Thus, fat content in those samples can be reduced by 10% or more. Therefore, we expect to see much healthier and tastier chocolate product in the market once this technology gets implemented in commercial manufacturing. High viscosity and turbulence in blood flow greatly increase the risk of cardiac diseases. Hence, discovering new method to address turbulence suppression and viscosity reduction is critically important. In our study, we have found that in the in-vitro experiment, if blood is subjected to flow through a channel placed inside a strong magnetic field, its viscosity reduces by 10~20%. Based on these findings, a Megneto-Rheology (MR) therapeutic device has been developed to examine the effect on the blood pressure in human subjects. Preliminary clinical trials show that application of this MR therapy reduces blood pressure by 10% or more. In this thesis, above mentioned inventions for the flow of Blood and liquid Chocolate will be thoroughly discussed.
Temple University--Theses
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Wilson, Laurence. "Optical force measurements in concentrated colloidal suspensions." Thesis, University of Edinburgh, 2007. http://hdl.handle.net/1842/3220.
Full textAbstract:
This work concerns the construction and testing of an optical tweezers-based force transducer, and its application to a hard-sphere colloidal system. A particle in an optical trap forward-scatters a fraction of the trapping light, which is collected in order to give high-resolution information on the trapped particle’s position relative to the trap centre. The system is then calibrated to convert particle displacements to forces. The colloid used in this study is a density- and refractive index-matched suspension of PMMA particles, radius 860 ± 70nm, with volume fractions in the range φ = 40 → 62%. Passive microrheological measurements have yielded information about rearrangements in a tracer’s cage of nearest neighbours, as well as highly localised measurements of the high-frequency viscosity, where the presence of the colloidal host causes around a tenfold increase compared to the bare solvent case. Measurements have also demonstrated the effect of sample history on local short-time self-diffusion coefficient, with perturbations caused by translating a particle within the sample taking up to an hour to relax in a φ = 58% sample. The high resolution particle tracking offered by this technique has also allowed for the first measurement of structure at a shorter lengthscale than the ‘dynamic cage size’ observed using other experimental techniques. In addition, active measurements have shown the emergence of a yield stress on the order of 5Pa as the volume fraction approaches the glass transition at φ ≈ 58%.
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Jamali, Safa. "Rheology of Colloidal Suspensions: A Computational Study." Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2015. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1432054369.
Full text
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Bailey, Christopher Allen. "Structure and Rheology of Some Bent Core Liquid Crystals." Kent State University / OhioLINK, 2008. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1216229977.
Full text
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Dollet, Benjamin. "ÉCOULEMENTS BIDIMENSIONNELS DE MOUSSE AUTOUR D'OBSTACLES." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00119699.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les écoulements bidimensionnels de mousse autour d'obstacles. Après un rappel du contexte de recherche en rhéologie des mousses, le dispositif expérimental employé est présenté : il s'agit de créer l'écoulement d'une mousse, constituée d'une monocouche de bulles confinée entre une solution savonneuse et une plaque de verre, autour d'un obstacle, et de simultanément mesurer la force exercée par la mousse sur l'obstacle, et les différents champs décrivant l'écoulement à l'échelle locale. Une étude systématique de la traînée sur différents obstacles, ainsi que de la dissipation, en fonction de nombreux paramètres de contrôle (débit, taille des bulles, viscosité de la solution, épaisseur de la monocouche), est ensuite décrite. La traînée se décompose en une traînée seuil, à vitesse tendant verz zéro, et en une partie dynamique, révélant que la mousse se comporte comme un fluide à seuil. Ensuite, les champs suivants : vitesse, contraintes, déformations, réarrangements topologiques, sont étudiés. Les résultats contraignent fortement les modèles rhéologiques, en mettant notamment en évidence une asymétrie amont/aval au niveau de l'obstacle, d'origine élastique. La thèse se termine par une discussion de l'ensemble des résultats ainsi que par des pistes de modélisation théorique des phénomènes décrits.
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Alam, Md Ehsanul [Verfasser], Tatiana [Akademischer Betreuer] Gambaryan-Roisman, Peter [Akademischer Betreuer] Stephan, and Hans-Jürgen [Akademischer Betreuer] Butt. "Experimental investigation on the dynamic wetting of deformable substrates: Influence of the rheology of substrate and wetting liquid and external body force / Md Ehsanul Alam ; Tatiana Gambaryan-Roisman, Peter Stephan, Hans-Jürgen Butt." Darmstadt : Universitäts- und Landesbibliothek, 2021. http://d-nb.info/1232914851/34.
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Kolnaar, J. W. H. "A temperature window of reduced flow resistance in polyethylene with implications for melt flow rheology." Thesis, University of Bristol, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.357887.
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Babak, LotfizadehDehkordi Dr. "RHEOLOGY AND TRIBOLOGY OF LUBRICANTS WITH POLYMERIC VISCOSITY MODIFIERS." University of Akron / OhioLINK, 2015. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1438208488.
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Zakharov, Mikhail N. Ferrone Frank A. "A microrheological study of sickle hemoglobin polymerization /." Philadelphia, Pa. : Drexel University, 2009. http://hdl.handle.net/1860/3075.
Full text
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Zheng, Yexin. "MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION STUDY OF NONLINEAR MECHANICAL BEHAVIOR FOR POLYMER GLASSES AND POLYMER RHEOLOGY." University of Akron / OhioLINK, 2020. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1595776504507743.
Full text
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Siegwein, Alexander Martin. "THE EFFECTS OF SOY PROTEIN ISOLATE ADDITION ON THE PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF GUMMI CONFECTIONS." The Ohio State University, 2010. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1276883276.
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Mader, Maud-Alix. "Dynamique de vésicules en écoulement." Phd thesis, Grenoble 1, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00425515.
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Saidou, Clément. "Propriétés physico-chimiques et fonctionnelles des gommes hydrocolloïdes des écorces de Triumfetta cordifolia et Bridelia thermifolia." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENI080/document.
Full textAbstract:
Triumfetta cordifolia et Bridelia thermifolia sont deux arbustes de la région tropicale d'Afrique dont les gommes extraites des écorces fraîches ou séchées sont confinées aux utilisations traditionnelles, notamment dans la cuisine (propriétés d'épaississement et d'aromatisation des sauces, d'amélioration de la texture des pâtisseries) et dans le procédé de décantation des bières traditionnelles de sorgho (bili-bili). Dans le but d'identifier la nature des gommes responsables de ces propriétés et d'évaluer leur potentiel de valorisation, la composition chimique (protéines, polysaccharides, fibres et minéraux) des écorces a été déterminée. Les gommes ont été extraites, caractérisées sur le plan chimique (composition en monosaccharides et en minéraux) et physique (comportement rhéologiques des extraits, poids moléculaire, viscosité intrinsèque et rayon de giration) et l'effet combiné des facteurs du milieu (température, pH, et concentration saline (NaCl, KCl, CaCl2 et MgCl2)) influençant la viscosité a été analysé selon un plan composite centré. Enfin, un essai d'application de ces gommes dans la préparation des beignets de maïs et de sorgho a été réalisé. Les résultats des analyses chimiques montrent une prédominance des polysaccharides dans les écorces (52 et 55% respectivement pour B. thermifolia et T. cordifolia) et dans les extraits (76 et 80% respectivement pour B. thermifolia et T. cordifolia), avec des teneurs 5 à 8 fois supérieures à celles des protéines. Ce qui permet de considérer que ces polysaccharides sont responsables des propriétés physiques d'épaississement exprimées par les extraits. Ces propriétés ne sont aucunement modifiées par le séchage des écorces. Les polysaccharides des extraits sont constitués principalement de rhamnose (24,51%), de galactose (15,23%), d'acides glucuronique (25,51%) et galacturonique (20,23%). La présence significative d'acides uroniques justifie la persistance des minéraux dans les extraits purifiés. Les masses moléculaires moyennes des polysaccharides sont de 6,14 x106 et 3,58 x106Da respectivement pour T. cordifolia et B. thermifolia. Sur le plan physique, leurs viscosités intrinsèques et leur rayon de giration sont relativement élevés (18,33dl/g et 269,6nm pour T. cordifolia; 17,98dl/g et 217,8nm pour B. thermifolia). La cinétique de séchage des écorces de T. cordifolia et B. thermifolia se déroule en deux périodes cinétiques représentées par deux constantes de séchage k1 et k2 qui augmentent avec la température de séchage. La viscosité des extraits diminue pour des températures de séchage des écorces au-délà de 70°C. Cette baisse de viscosité des extraits serait plus le résultat d'un changement de conformation des polysaccharides que de leur dégradation. L'étude du comportement rhéologique de ces polysaccharides traduit un comportement rhéofluidifiant, viscoélastique, peu thixotrope et avec des contraintes seuil d'écoulement comprises entre 0,2 et 5Pa et entre 0,5 et 1Pa respectivement pour T. cordifolia et B. thermifolia à des concentrations comprises entre 0,52 et 0,82g/l. La température et les cations monovalents (K+ et Na+) ont un effet dépresseur sur la viscosité des gommes tandis que les pHs faiblement acide et alcalin et les cations divalents (Ca2+ et Mg2+) l'augmentent. L'effet combiné de ces facteurs sur la viscosité des gommes se décrit de façon satisfaisante par un modèle de second degré. L'analyse des interactions entre les facteurs de variation (définit dans le modèle) met en évidence, pour chaque facteur, une plage de valeurs pour lesquelles il contribue à l'obtention d'une zone de viscosités optimales et offre sur le plan pratique une gamme de choix des niveaux de variables en fonction du niveau de viscosité voulue. L'incorporation d'extraits de T. cordifolia (3,5 g/l) et B. thermifolia (11 g/l) dans la farine de maïs ou de sorgho, contribue de façon significative à l'amélioration du gonflemenTriumfetta cordifolia and Bridelia thermifolia are two shrubs of tropical Africa whose gums extracted from fresh or dried barks are confined to traditional uses, particularly in the kitchen (thickening and flavoring properties in sauces and improvement of the texture of bakery ptoducts) and in the decantation process of the sorghum based traditionnal beer (bili-bili). In order to identify the nature of the gums responsible for these properties and assess their potentials for valorization, the chemical composition (proteins, polysaccharides, minerals and fiber) of barks was determined. The gums were extracted, and characterized for their chemical (monosaccharide composition and minerals) and physical (rheological behavior of extracts, molecular weight, intrinsic viscosity and radius of gyration) properties. Then, the combined effects of environmental factors (temperature, pH and salt concentration [NaCl, KCl, CaCl2 and MgCl2]) influencing the viscosity was analyzed using a central composite design. Finally application test of these gums in preparing doughnuts from maize and sorghum flour was carried out. The results of chemical analyzes showed that polysaccharides dominated in the barks (52 and 55% respectively for B.thermifolia and T. cordifolia) and in extracts (76 and 80% respectively for B.thermifolia and T. cordifolia), with levels 5-8 times higher than those of proteins. This allowed to hypothesize that these polysaccharides are responsible for the thickening properties demonstrated by the extracts. These properties are not be affected by the drying of the bark. The polysaccharides of the extracts are mainly composed of rhamnose (24.51%), galactose (15.23%), glucuronic acid (25.51%) and galacturonic acid (20.23%). The significant presence of uronic acids justifies the persistence of minerals in the purified extracts. The molecular weights of polysaccharides are 6.14 x106 and 3.58x106 Da, respectively for T. cordifolia and B. thermifolia. On the physical level, their intrinsic viscosities and their gyration radius are relatively high (18.33 dl/g and 269.6 nm for T. cordifolia; 17.98 dl/g and 217.8 nm for B. thermifolia). The drying kinetics for barks of T. cordifolia and B. thermifolia presents two falling rate periods represented by two kinetic constants k1 and k2, which increase with increasing drying temperature. Viscosity of extracts decreases when barks are dried beyond 70°C. This may be probably the consequence of a conformational change of polysaccharides than the result of their degradation. The study of the rheological behavior of these polysaccharides indicates a shear thinning, viscoelastic and weak thixotropic behavior, with flowing pressures yield point between 0.2 and 5Pa and between 0.5 and 1Pa, respectively for T. cordifolia and B. thermifolia, at concentrations between 0.52 and 0.82 g/l. Temperature and monovalent cations (K+ and Na+) have a depressant effect on viscosity of gums, while weakly acidic and alkaline pH and divalent cations (Ca2+ and Mg2+) increase it. The combined effect of these factors on the viscosity of gums is satisfactorily described by a second degree model. Analysis of interactions between factors of variation shows, for each factor, a range of values for which it contributes to the achievement of a zone of optimal viscosity. This zone offers a practical range for the choice of variable levels, depending on the desired viscosity. The incorporation of extracts of T. cordifolia (3.5 g/l) and B. thermifolia (11 g/l) in the maize or sorghum flour, improves significantly the swelling of the dough. The doughnuts obtained after baking are, from organoleptic point of view, comparable to wheat doughnuts
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Mazzon, Elena. "Développement, étude physico-chimique et optimisation de mousses polymères biosourcées." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT197.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur le développement d’une nouvelle génération de mousses polymères biosourcées capables de satisfaire la fonction d’âme alvéolaire et structurale de pièces automobiles. Les formulations époxy choisies comme base polymère reposent sur deux différents prépolymères époxy, l’huile de lin époxydée (ELO) et le glycérol époxydé (GE). Ces derniers, associés en proportions variables, sont réticulés avec deux différents durcisseurs : l’isophorone diamine (IPDA) ou l’anhydride méthyl tétrahydrophtalique (MTHPA). Les formulations ternaires « ELO – GE – durcisseur » ont été caractérisées selon une approche multi-techniques (DSC, TGA, rhéométrie dynamique et en mode permanent) permettant d’établir des relations structure-propriétés fiables. Puis, la production d’une mousse a été possible grâce à la maîtrise d’une réaction chimique qui se déroule parallèlement à la réticulation de la résine époxy. Le bicarbonate de sodium et de potassium ont été retenus comme agents moussants. Afin d’améliorer les performances finales des mousses, la proportion de GE au sein des formulations polymère à base IPDA a été augmentée. Mais, une telle modification induit la dégradation thermique du système à cause de l’exothermicité élevée de la réaction de réticulation. L’introduction d’un absorbeur d’exothermicité, permet grâce à sa décomposition endothermique de contrôler l’excès de chaleur dégagée et par la même d’empêcher la dégradation. Une dernière classe de durcisseurs a également été étudiée et donne après optimisation des mousses dotés d’excellentes propriétés ultimes. Ainsi, une large gamme de mousses biosourcées rigides et légères pouvant être mises en œuvre dans un temps très court a été développéeThis thesis focuses on the development of a new generation of bio-based polymer foams able to produce low density core in sandwich structure for automotive applications. The polymer formulations used in this research contain two different epoxy compounds, epoxidized linseed oil (ELO) and the epoxidized glycerol (GE). Combined in varying proportions, they were cured with two different hardeners, isophorone diamine (IPDA) or methyl tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA). Ternary formulations “ELO – GE – hardener” were characterized by a multi-techniques approach (DSC, TGA, rheometry in steady or dynamic mode) in order to establish structure-property relationships. The production of polymeric-foam materials was carried out by tuning a chemical reaction which takes place during curing. Sodium bicarbonate and potassium bicarbonate were used as harmless foaming agents. In order to improve the final performances of the foams, the ratio GE/ELO was increased in the reactive formulations based on IPDA hardener. But, such modification provokes also the thermal degradation of the system because of the high exothermicity of the curing reaction. The introduction of “exothermicity regulators” that undergo endothermic transformations allowed to control the excess of released heat and consequently, to prevent the material degradation. A last class of hardener was also studied and made it possible after optimization the production of foams with good ultimate properties. To conclude, a large range of biobased and lightweight rigid foams able to be produced in a few minutes was developed
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Laganapan, Aleena Maria. "Rheology and structure of ceramic suspensions under constraints : a computational study." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0082/document.
Full textAbstract:
L'enjeu principal de cette thèse est de comprendre et prédire les propriétés structurales et rhéologiques de suspensions colloïdales en tenant compte d'éléments complexes tels que (1) les interactions hydrodynamiques (IHs) et/ou (2) des forces extérieures. Nous employons dans cette thèse deux des techniques numériques les plus rapides de la littérature: la dynamique brownienne standard (BD), pour les systèmes où les IHs peuvent être ignorées; et la technique hybride "stochastic rotation dynamics - molecular dynamics" (SRD-MD), pour les systèmes où les IHs doivent être incorporées.Trois systèmes colloïdaux différents ont été étudiés. Le premier est un système de sphères dures soumis à un cisaillement, où le but a été de vérifier que l'introduction des IHs dans la SRD-MD peut correctement reproduire la relation entre la viscosité et la fraction volumique. Les résultats de viscosité sont en accord avec les résultats connus, qu'ils soient analytiques, numériques et expérimentaux. Le second système consiste en une suspension d'alumine, pour laquelle les interactions sont décrites par la théorie DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek). Les simulations montrent que le seuil de percolation (phi_c) diminue lorsque la profondeur du puits de potentiel augmente. De plus, nous observons que la prise en compte des IHs tend à former des structures plus allongées également, par rapport aux structures obtenues sans les IHs. Les valeurs de phi_c obtenues dans les simulations sont en bon accord avec celles estimées par le modèle de la contrainte seuil (YODEL) établi par Flatt et Bowen. Le troisième système comporte deux types de colloïdes qui interagissent par un potentiel de Yukawa. Ce système binaire est soumis à l'influence d'un mur attractif. Nous montrons que la présence d'un mur attractif peut altérer la structure cristalline des agrégats à la surface telle qu'une structure de type CsCl qui se forme au lieu de la structure métastable de type NaCl. Finalement, nous avons réalisé une étude préliminaire par SRD-MD de suspensions soumises à un cisaillement oscillant. Nous montrons que lorsque la suspension est soumise au cisaillement oscillant en même temps que l'agrégation se produit, des structures plus compactes se formentThe main objective of this thesis is to predict and understand the structural and rheological properties of colloidal suspensions when (1) hydrodynamic interactions (HIs) and/or (2) external forces are present. We employ two of the fastest techniques in literature: Brownian dynamics (BD), for systems without HIs; and the hybrid "stochastic rotation dynamics - molecular dynamics" (SRD-MD) for systems with HIs. Three different systems were studied. The first is a system of hard spheres subjected to shear, where the goal was to ensure that SRD-MD can correctly reproduce the viscosity vs. volume fraction relationship. The results are consistent with known analytical, numerical and experimental data. The second system is an alumina suspension described by the DLVO theory (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek). The simulations show that the percolation threshold (phi_c) decreases as the depth of the potential well increases. Moreover, we note that HIs tend to form more elongated structures compared to the systems without HIs. The phi_c values obtained are in good agreement with those estimated by Flatt and Bowen's yield stress model (YODEL). The third system consists of binary colloids that interact by Yukawa potential and subjected to the influence of an attractive wall. We show that the presence of an attractive wall may alter the crystalline structures such that CsCl crystals are formed instead of the metastable NaCl crystals. Finally, we conducted a preliminary study of suspensions under an oscillating shear. We show that when the aggregation process suspension coincides with the oscillatory motion, more compact structures are formed
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Ianni, Francesca. "Complex behavior of colloidal suspensions undershear: dynamics investigation through light scatteringtechniques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00142056.
Full textAbstract:
Ce travail expérimental cherche à mieuxcaractériser, au moyen des techniques de diffusion de la lumière,
la dynamique de certains systèmes colloidaux qui montrent un
comportement rhéologique complexe. Il s'articule autour de deux
points: le rajeunissement et la formation des bandes de
cisaillement dans un système colloidal vitreux, et le
phenomène du jamming dans une suspension concentrée de particules
chargées. Dans une suspension de Laponite -système modèle pour les
colloides vitreux- la compétition entre le rajeunissement
du au cisaillement et le vieillissement a été étudié pendant
l'écoulement, alors qu'aprés l'arret de l'écoulement deux régimes
de vieillissement ont été observés. La localisation du
cisaillement a été mis en evidence à des taux faibles de
cisaillement global, en mesurant les profils de vitesse du fluide,
mesure qui en outre, par ses oscillations, a révélé un
comportement de stick-slip. D'autre part dans une suspension
concentrée de particules de silice dans le régime de jamming, nous
nous sommes interessés à la dynamique des structures induites par
l'écoulement et avons mis en évidence la présence de particules
plus lentes pendant le cisaillement, puis avons étudiés la
relaxation de la dynamique des particules après l'arret de
l'écoulement en fonction des contraintes appliquées.
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Al-Ahdal, Khold Yahya. "An evaluation of handling and physico-mechanical properties of resin-composite materials." Thesis, University of Manchester, 2015. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/an-evaluation-of-handling-and-physico--mechanical-properties-of-resincomposite-materials(1ba11de1-3225-4f28-8334-b97540aae594).html.
Full textAbstract:
Resin composites are the most commonly used material in restorative dentistry. They have been used initially for aesthetical reasons, but afterwards were modified to be used widely for their good aesthetic and mechanical properties performance. They are classified as visco-elastic materials which are composed of inorganic fillers and organic matrix. The aim of this study was to investigate some handling properties of uncured resin composites such as stickiness, consistency and rheology. Also, to measure the degree of conversion and creep behaviour under static loading of some resin composites. In the pre-cure stage, their handling properties are very essential to achieve a successful dental restoration. Therefore, dental practitioners are very critical in choosing the resin composite restorative material. A texture analyser was used to measure the stickiness and consistency of some commercial resin composites. Also, the rheology of different commercial and model resin composites were investigated using the Bohlin Rheometer in two different temperatures (room and body temperature).Moreover, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to determine the degree of conversion of several bulk-fill resin composites (DC) at 4 mm depth at different periods during 24 h post-irradiation. Also, the visco-elastic stability of cured resin composites with different resin matrices was investigated under static load at different maturation times (1 h and 24 h).
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Chkir, Mouna. "Synthèse de gels phosphocalciques issus de déchets industriels carbonatés : caractérisation physico-chimique, thermique et rhéologique." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2010INPT0039/document.
Full textAbstract:
Les travaux présentés ont pour objectif la valorisation de déchets industriels riches en carbonates pour la préparation de gels phosphocalciques. Ces gels sont destinés à des applications environnementales. Leur synthèse est basée sur la réaction des carbonates de calcium avec une solution de phosphates solubles à température ambiante et à pression atmosphérique. Le procédé élaboré à l’échelle laboratoire consiste à additionner les réactifs en variant les paramètres expérimentaux tels que le Ca/P, la température et la dilution. Cette méthode a été utilisée pour la synthèse de gels à partir de deux types de déchets industriels. Une synthèse de référence a été définie à base de carbonates de calcium purs. Dans la première partie de ce travail, une caractérisation physico-chimique et thermique des poudres synthétisées a été réalisée par différentes techniques telles que le Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la diffraction des rayons X (XRD), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la thermogravimétrie. Les résultats obtenus ont montré la formation de précurseurs de Ca-HAp qui évoluent de phosphates de calcium monocalciques à des particules de Ca-HAp amorphe. Une chronologie de cette évolution a été mise en évidence pour les carbonates de calcium purs et confirmée pour les carbonates de calcium issus des déchets industriels. La transformation des carbonates de calcium a été étudiée en réalisant un bilan massique basé sur la consommation des carbonates de calcium. Ce bilan, réalisé à température ambiante, a confirmé un taux de conversion à plus de 90% pour les carbonates de calcium purs, jusqu’à 70% des carbonates issus du premier type de déchet et 50% des carbonates correspondant au deuxième type de déchet. L’influence de certains paramètres expérimentaux s’est avérée primordiale pour l’amélioration de ce taux de conversion et particulièrement l’augmentation de la température. Dans la deuxième partie de ce travail, les propriétés rhéologiques des gels phosphocalciques ont été étudiées. Le suivi de la viscosité et des caractéristiques élastiques a permis de mettre en évidence la formation d’un gel viscoélastique qui pourrait présenter de nombreux avantages dans des applications environnementalesThe aim of this research was the valorization of industrial wastes rich in carbonates to prepare calcium phosphate gels for environmental applications. The phosphocalcic gel was prepared by precipitation from calcium carbonate industrial waste and a phosphate solution. The process consisted in mixing the reagents under a set of variable parameters (pH, Ca / P, temperature, dilution) to study the influence of each parameter on the conversion rate and the adsorption properties of the synthetized material. A reference hydroxyapatite was prepared following the same procedure with a commercial carbonate grade (98% wt), in order to compare with the waste-made hydroxyapatite. The characterization and chemical analysis of synthetized hydroxyapatites were carried out by means of rheology, particle size, Scanning Electron Microscopy, BET, ThermoGravimetric Analysis – Differential Scanning Calorimetry, X Ray Diffraction and Infrared spectroscopy (Fourrier Transformation Infra Red) analysis. The results obtained led to find out the chronology of the carbonates conversion into Ca-Hap precursors and particles of amorphous Ca-HAp. The kinetics show that the conversion rate is about 90% (wt) for pure CaCO3, 70% for the first waste and 50% for the second waste. Monitoring the viscosity and elastic properties has allowed us to demonstrate the formation of a viscoelastic gel. The synthesis of an elastic gel of calcium phosphate using CaCO3 waste seems to be a promising way to transform calcium residues into a valuable sorbent. Valorization of this gel in environmental applications for pollution remediation seems to be an advantageous perspective
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Weisen, Albree Rae. "Thermorheological Dynamics of Glycerol-Based Colloidal Silica Suspensions." University of Akron / OhioLINK, 2021. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1626785313712582.
Full text
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Chikh, Amirouche. "Étude des mélanges PHBV/PBS et des mélanges hybrides PHBV/PBS/sépiolite : préparation, caractérisation physico-mécanique et durabilité." Thesis, Lorient, 2018. http://www.theses.fr/2018LORIS496/document.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche consiste à étudier les relations structure-propriétés de mélanges biopolymères à base de poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) et poly(butylène succinate) (PBS). Il est divisé en trois parties. La première partie est consacrée à l'étude des propriétés des mélanges PHBV/PBS préparés par voie fondue en fonction de la composition en termes de morphologie et de propriétés rhéologiques, mécaniques, thermiques et barrières. Les résultats obtenus ont été discutés par rapport aux polymères de base. La deuxième partie est consacrée à la compatibilisation des mélanges PHBV/PBS et l'amélioration des interactions à l'interface. Les effets de l'incorporation de la sépiolite à 5% en masse et du PHBV greffé par de l’anhydride maléique (PHBV-g-MA) à 5% en masse ont été étudiés en termes de changements morphologiques montrant un effet synergique entre le compatibilisant et la nanocharge sur les l’ensemble des propriétés des mélanges PHBV/PBS. Enfin, une étude sur le recyclage a été menée à travers une évaluation des effets du nombre de cycles d'extrusion sur les propriétés des matériaux. Elle révèle qu'après 6 cycles d'extrusion, la dégradation thermo-mécanique du PHBV est significativement réduite en présence du PBSThe main objective of this work was to study the structure-properties relationships of biopolymerblends based on poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) and polybutylene succinate (PBS). The work was devised into three parts. The first part was devoted to the study of the properties of PHBV/PBS blends prepared by melt compounding at different weight ratio in terms of morphology and properties. The results obtained were discussed in terms of properties and compared with the neat polymers. The second part was devoted to the study of compatibility of PHBV/PBS blends aiming to improve the interactions at the interface between the two components. The effects of both sepiolite (5% wt.) and PHBV-g-MA (5% wt.) were studied in terms of properties. The results showed a synergistic effect between the compatibilizer PHBV-g-MA and the nanofiller sepiolite though an increase in thermal, mechanical and rheological properties. The last part dealing with the recyclability of PHBV/PBS through the study of the effects of repeated extrusion cycles on the properties of materials. The results showed that after 6 reprocessing cycles the thermo-mechanical degradation of PHBV is significantly reduced in the presence of PBS
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Pezron, Erwoan. "Influence de la complexation d'ions sur les proprietes physico-chimiques de solutions de polymeres." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066476.
Full textAbstract:
Etude de la gelification, la demixtion et des proprietes rheologiques de solutio nde galactomannane et d'alcool polyvinylique complexes par les ions borates. Etude des interactions polyol-borate par rmn du bore. Developpement d'un modele de type flory rendant compte des observations. Analogie entre la rheologie des gels reversibles (solution semidiluee de galactomannane) et celle de solution de polymere concentre