Littérature scientifique sur le sujet « Déformation induite par adsorption »

La région de Sangmélima est une portion du Complexe du Ntem, la terminaison septentrionale du craton du Congo d'âge archéen. Elle est située entre 2 °45' et 3 °02' N et 11 °55' et 12 °15' E. L'étude morphotectonique réalisée dans cette zone est fondée sur les techniques de traitement des images ETM+ de landsat-7 et les méthodes classiques de prospection géologique croisées à travers un système d'information géographique (SIG). L'objectif est d'évaluer l'apport de ces images dans la cartographie structurale. Les résultats obtenus mettent en évidence une déformation polyphasée D1 -D4 où D1 est soulignée par une foliation S1 globalement orientée E-W à NW-SE dans l'encaissant. D2 est représenté par les foliations S1 /2 transposées dans l'encaissant et foliation S2 dans les plutonites. L'ensemble est reprist par un épisode décrochant et transpressif conjugué D3 caractérisé par un cisaillement N-S à NE-SW. A cette D3 fait suite un épisode de déformation cassante D4 , induite par une double compression conjuguée NNW-SSE et NNE-SSW. L'extension de la télédétection à l'ensemble du domaine archéen du sud Cameroun dont l'apport s'est avéré conséquent dans la région de Sangmélima, devrait améliorer la cartographie géologique de cette région.

We propose an intimate relationship between Silurian terrestrial red bed sedimentation (Old Red Sandstone), slab breakoff-related magmatism and deformation in the Newfoundland Appalachians. Red bed sedimentation started during the Early Silurian, and records the progressive rise of the Salinic mountains in the tectonic hinterland of the orogen. The red beds were mainly deposited in molasse-style foreland basins in front of an east-propagating terminal Salinic deformation front. New U–Pb zircon dating of volcanic rocks interlayered with the Silurian red beds in key structural locations yielded ages ranging between 425 and 418 Ma, which, combined with the existing geochronological database, suggests that the sedimentary rocks are progressively younger from west to east and overstep the accreted Gondwana-derived terranes. We propose that deposition of the red beds is a good proxy for the time of cratonization of the accreted terranes. Eastward migration of the Salinic deformation front was accompanied by eastward-widening of a slab-breakoff-related asthenospheric window. The latter is interpreted to have formed due to a combination of progressive steepening of the down-going plate following entrance of the leading edge of the Gander margin and its eduction. Gander margin eduction (reversed subduction) is proposed to have been instigated by the trench migration of the Acadian coastal arc built upon the trailing edge of the Gander margin, which developed contemporaneously with the Salinic collision. The resultant thinning of the lithosphere beneath the Salinic orogen, built upon the leading edge of the Gander margin immediately prior to the onset of the Early Devonian Acadian orogeny, set the stage for generation of the widespread bloom of Acadian magmatism.SOMMAIRENous proposons qu’il y a eu une relation intime entre la sédimentation des couches rouges continentales au Silurien (vieux-grès-rouges), un magmatisme lié à une rupture de segments de croûte, et la déformation appalachienne à Terre-Neuve. La sédimentation des couches rouges qui a débuté au début du Silurien témoigne du soulèvement progressif des monts saliniques de l’arrière-pays tectonique de l’orogène. Les couches rouges se sont déposées sous forme de molasses dans des bassins d’avant-pays, à l’avant du front de déformation salinique terminale qui se déployait vers l’est. De nouvelles datations U-Pb sur zircon de roches volcaniques interstratifiées avec des couches rouges siluriennes en des lieux structurels stratégiques montrent des âges qui varient entre 425 Ma et 418 Ma, ce qui, combiné aux bases de données géochronologiques existantes permet de penser que les roches sédimentaires sont progressivement plus jeunes d’ouest en est, et qu’elles surplombent les terranes accrétés du Gondwana. Nous suggérons que les couches rouges sont de bons indicateurs temporels de la cratonisation des terranes accrétés. La migration vers l’est du front de la déformation salinique a été accompagnée par un élargissement vers l’est d’une fenêtre asthénosphérique liée à une rupture de la croûte. Cette dernière aurait été provoquée par la combinaison de l’enfoncement progressif de la plaque qui a suivi l’entrée du bord d’attaque de la marge de Gander, et son éduction. Nous proposons que l’éduction (l’inverse de la subduction) de la marge de Gander a été provoquée par la migration de la fosse tectonique côtière acadienne, induite par la migration du bord d’attaque de la marge de Gander, contemporaine de la collision salinique. L’amincissement de la lithosphère sous l’orogène salinique qui en a résulté, et qui s’est déployé au bord d’attaque de la marge de Gander juste avant l’enclenchement de l’orogénie acadienne au début du Dévonien, a préparé le terrain du déploiement à grande échelle du magmatisme acadien.

The west-verging fold and thrust belt of the Central Labrador Trough originated as a part of the New Quebec Orogen from rift inversion as a result of oblique collision and dextral transpression between the Archean Superior craton and the Archean block of the Core Zone during the Trans-Hudson orogeny (1.82−1.77 Ga). The structures associated with dextral transpression are well established in the northern segment of the orogen but not in the central part. We present new field structural observations along the ca. 70 km long W−E Minowean-Romanet transect that include not only elements of thrust tectonics but also previously undocumented examples of strike-slip shear zones and late brittle, semi-brittle and ductile extensional structures which occurred both in the frontal and rear parts of the thrust wedge. The newly described low-angle mineral lineation, axes of cylindrical folds and dextral mylonitic shear zones in the footwall of the Romanet Fault are oriented subparallel to the orogen and reflect the early phase of oblique convergence. Mineral lineations and striations on planes of normal faults in the hanging wall of the Romanet Fault are oriented orthogonal to the orogen and correspond to a later phase of exhumation driven by the combined effects of erosion and underplating. To explain the increase in the degree of exhumation along the orogen in the study area from NW to SE, we propose a model of strain partitioning and differential exhumation that resulted from longitudinal variations of shortening and erosion under an oblique convergence setting.RÉSUMÉLa partie centrale de la ceinture de plissement et de chevauchement de la Fosse du Labrador de vergence vers l’ouest fait partie intégrante de l’Orogène du Nouveau-Québec, et résulte de la collision oblique avec transpression dextre entre le craton Supérieur archéen et le bloc archéen de la Zone noyau pendant l’Orogenèse trans-hudsonienne (1.82−1.77 Ga). Les structures associées à la transpression dextre sont bien établies dans la partie nord de l’orogène mais pas dans la partie centrale. Nous présentons de nouvelles observations structurales de terrain le long de la traverse ouest−est Minowean-Romanet d’environ 70 km de long, qui comprennent non seulement des évidences de tectonique de chevauchement, mais également des exemples encore non documentés de zones de cisaillement ductile et de structures d’extension fragiles, demi-fragiles et ductiles à la fois dans les parties frontales et arrière du prisme d’accrétion tectonique. La linéation minérale à faible plongement récemment décrite, les axes de plis cylindriques et les zones de cisaillement mylonitique dextre dans le compartiment inférieur de la faille de Romanet sont subparallèles à l’orogène et reflètent une phase précoce de la convergence oblique. La linéation et les stries minérales sur les plans des failles normales dans le compartiment supérieur de la faille de Romanet sont orientées orthogonalement à l’orogène et correspondent à la phase ultérieure d’exhumation induite par les effets combinés de l’érosion et de l’accrétion basale. Pour expliquer l’augmentation du degré d’exhumation le long de l’orogène du nord-ouest au sud-est dans la zone d’étude, nous proposons un modèle de partitionnement de la déformation et de l’exhumation différentielle résultant des variations longitudinales du raccourcissement et de l’érosion dans un contexte de convergence oblique.

Ce travail contient deux parties portant sur l'élaboration de matériaux microporeux. Dans la première partie, nous abordons la synthèse en trois étapes (dans l'ordre : polymérisation radicalaire en masse, fonctionnalisation et hyper-réticulation via une réaction d'alkylation de Friedel-Crafts) de polymères hyper-réticulés fonctionnalisés et fluorés (HCP) à partir de trois unités monomères fonctionnelles : le divinylbenzène, le chlorure de vinylbenzyl et le pentafluorostyrene. Les propriétés texturales des HCP se sont révélées fortement influencées par le rapport initial des monomères. Par conséquent, ce dernier a été optimisé afin de trouver un compromis raisonnable entre les propriétés texturales et le degré de fonctionnalisation. Une méthode de fonctionnalisation sélective, rapide et économe en énergie, la réaction para-fluoro-thiol, a été utilisée pour fonctionnaliser le cycle pentafluorobenzene avec une série de thiols accessibles, portant divers groupes chimiques (sulfonate, alkyle, amine et hydroxyle), aboutissant à des HCP fonctionnalisés avec des groupements chimiques variés. Les performances d'adsorption de CO2 à haute pression des matériaux ont été évaluées par manométrie. Les résultats ont montré les différences induites par la présence des groupements chimique à pression ambiante et ont mis en évidence l'importance des propriétés texturales, et en particulier celle du volume microporeux, envers les performances d'adsorption à haute pression, avec une contribution probable du gonflement des HCP induit par adsorption.La deuxième partie de ce travail concerne la synthèse de films de silice microporeux à partir de composés organosilane dipodaux. Après avoir évalué une série de techniques, notamment l'autoassemblage assisté par électrochimie (EASA), le dépôt par solution de Stöber et l'autoassemblage induit par évaporation (EISA), cette dernière méthode a été retenue pour produire des films uniformes et sans fissures. Ces films serviront de matériau modèle simple pour la première étape de validation expérimentale d'un modèle de poromécanique. Tout d'abord, une série de films a été élaborée à partir de cinq précurseurs organosilane dipodaux par coulée de solvant afin d'identifier les précurseurs et le protocole adaptés à l'obtention de films nanoporeux. Trois de ces précurseurs organosilane dipodaux ont permis d'obtenir des films nanoporeux avec une dispersité variable de la PSD, comme l'a révélé la porosimétrie à l'argon. En conséquence, ces derniers ont été sélectionnés pour élaborer des films minces par dépôt par trempage. Deux types de substrats ont été considérés (PVC et wafer de silicium), et la vitesse de retrait a été ajustée afin d'obtenir des films uniformes et sans fissures. Les films déposés sur wafer de silicium dans le régime de drainage ont été choisis pour réaliser des études de déformation induite par adsorption d'eau à l'aide de la porosimétrie environnementale par ellipsométrie (EEP). Au cours de quatre cycles continus d'adsorption/désorption, les résultats ont révélé que la chimisorption de l'eau entraînait un changement progressif des propriétés d'adsorption et de déformation de tous les matériaux entre les cycles. Un gonflement monotone a été observé pour deux des matériaux, tandis qu'une contraction suivie d'un gonflement, typique d'une condensation capillaire, a été observée pour un film
This work contains two parts dealing with the elaboration of microporous materials. In the first part, we address the three-step synthesis (in order: bulk radical polymerization, functionalization, and hypercrosslinking via Friedel-Crafts alkylation reaction) of functionalized fluorinated hypercrosslinked polymers (HCP) starting from three functional monomer units: divinyl benzene, vinylbenzyl chloride, and pentafluorostyrene. The textural properties of the HCPs were found to be strongly influenced by the initial monomer ratio. Therefore, the latter was optimized for a reasonable compromise between textural properties and functionalization degree. A selective, rapid, and energy-efficient functionalization route known as the para-fluoro-thiol reaction is utilized in order to functionalize the pentafluorobenzene ring with a series of widely available thiols bearing various chemical groups (sulfonate, alkyl, amine, and hydroxyl), yielding functionalized HCPs with diverse chemical moieties. The high-pressure CO2 adsorption performance of the materials was assessed using manometry. The results showed the discrepancies brought by the presence of functional groups at ambient pressure. They underlined the importance of textural properties, particularly of microporous volume, for high-pressure sorption performances, with a probable contribution of adsorption-induced swelling of the HCP.The second part of this work deals with the synthesis of microporous silica films from dipodal organosilane compounds. After assessing a series of techniques including electrochemically assisted self-assembly (EASA), Stöber solution deposition, and evaporation-induced self-assembly (EISA), the latter was chosen for producing uniform and crack-free films. These films will serve as a straightforward model material for the initial step of the experimental validation of a poromechanics model. First, a series of films have been elaborated from five dipodal organosilane precursors by solvent-casting in order to identify the suitable precursors and protocol for the obtention of nanoporous films. Three of these dipodal organosilane precursors yielded nanoporous films with variable PSD dispersity, as evidenced by Ar porosimetry. Consequently, the latter were selected to elaborate thin films by dip-coating-coating. Two types of substrates were considered (PVC and Si wafer) and the withdrawal speed was adjusted to obtain crack-free and uniform films. Films deposited on Si wafers in the draining regime were selected to conduct water sorption-induced deformation studies using environmental ellipsometry porosimetry (EEP). Over four continuous adsorption/desorption cycles, the results revealed that the chemisorption of water led to a gradual change of the adsorption and deformation properties of all the materials between the cycles. A monotonous swelling was observed for two of the materials while a contraction followed by swelling, typical of a capillary condensation, was observed for one film

Ce travail est basé sur une étude de la transformation martensitique d'alliages à structures austénitiques métastables Fe-Ni-C. La transformation austénite  martensite peut être provoquée soit par une trempe à une température inférieure à la température Ms soit par une déformation plastique à une température en dessous de la température Md. La transformation martensitique provoquée par trempe a été étudiée par deux méthodes. Une trempe a été effectuée dans un calorimètre. Une trempe directe ou une trempe étagée a été effectuée dans un bain d'alcool refroidi par l'azote liquide. Ces essais ont permis de définir la température Ms et ont montré qu'une trempe étagée rend l'austénite moins susceptible à la transformation martensitique, provoquant ainsi un abaissement de la température Ms. La transformation martensitique induite par déformation plastique a été quantifiée à l'aide d'essais de traction. Les propriétés mécaniques obtenues ont été étudiées en fonction de la composition chimique, de la température d'essai et de la vitesse de déformation. Les crochets observes sur les courbes de traction correspondent au phénomène Portevin - Le Chatelier. Ils ont été observés tant dans la structure austénitique que dans la structure austénito-martensitique. Pour les alliages dont le pourcentage en carbone est compris entre 0,20 et 0,52% et dans l'intervalle de températures d'essai compris entre Ms+25 et Ms+60, nous avons observé que ces alliages possèdent des caractéristiques de déformation exceptionnelles. Cette déformation est la manifestation mécanique de l'effet TRIP ; celui-ci dépend peu de la vitesse de déformation. L’enthalpie exothermique mesurée suite à la transformation martensitique de trempe et l'énergie due à la transformation martensitique induite par déformation plastique à une température très proche de Ms (T= Ms+5), sont équivalentes jusqu'a 60% de martensite formée. Au delà de ce pourcentage, l'énergie due à la transformation martensitique au cours de la déformation plastique devient supérieure à celle nécessaire à cette transformation lors de la trempe. Cet écart est du, d'une part a la déformation plastique de la martensite créée, et d'autre part, pour les températures ou l'effet TRIP a lieu, à l'effet TRIP.

Trois techniques non destructives ont été appliquées au suivi de la transformation par plasticité cyclique de l'austénite en martensite dans l'acier inoxydable austénitique 304L : les mesures ultrasonores, les courants de Foucault et l'émission acoustique. Elles ont été complétées par des observations métallographiques et étalonnées par rapport à des mesures quantitatives en diffraction des rayons X. Dans le régime de fatigue olicyclique étudié (ouverture de cycle de fatigue de 0,5 %, durée de vie de l'ordre de 1000 cycles), un pourcentage significatif de martensite se forme. Mais sa répartition spatiale est hétérogène : formation précoce dans les coins d'éprouvettes de traction à section rectangulaire, puis près des surfaces libres et enfin beaucoup plus lente à coeur. Dans ces conditions, les mesures globales aux ultrasons sont peu sensibles : elles détectent simplement l'endommagement en fin de vie via l'augmentation de l'atténuation. En revanche, une mesure locale por courants de Foucault est sensible à la transformation martensitique et la décrit quantitativement à l'échelle de la sonde. L'émission acoustique est une mesure globale d'un grand nombre d'événements locaux : plasticité, endommagement (par microfissuration), transformation martensitique. Trois classes de salves ont été séparées et attribuées à chacun des événements. En particulier, il est possible de distinguer l'endommagement de la transformation martensitique ainsi mesurée est cohérente avec les mesures par courants de Foucault. L'intérêt d'un recoupement de ces techniques non destructives est ainsi démontré, de même qu'il l'avait été au préalable sur un échantillon de béton en utilisant cette fois les ultrasons et l'émission acoustique
Three different non-destructive evaluation techniques have been applied to the monitoring of cyclic-strain-induced martensitic transformation in austenitic stainless steel 304L, namely ultrasonic measurements, eddy current characterisation and acoustic emission. They have been backed up by metallographic observations and made quantitative by comparison with X-ray diffraction measurements. In the low-cycle fatigue that was studied (cyclic strain 0. 5 %, fracture in about 1000 cycles), a significant amount of martensite is formed. But it is heterogeneously distributed: early transformation in the corners of rectangular-section tensile specimens, slower transformation close to the flat free surfaces and even slower in bulk. Considering this heterogeneity, global ultrasonic measurements are not adapted: they only detect damage through an increase of attenuation. On the other hand, local measurements with an eddy current probe proved sensitive to the martensitic transformation and even quantitative. Acoustic emission is a global collection of the local bursts in the sample, that can be caused by plasticity, damage growth (microcracks) and martensitic transformation. Three classes were sorted and attributed to each of these phenomena. It is possible to distinguish damage from martensitic transformation, and the rate of transformation is consistent with the one evaluation by eddy currents on the same sample. The interest and potential of a combination of these non-destructive techniques has therefore been demonstrated, as it had been on a previous concrete sample using ultrasounds and acoustic emission

Les aciers inoxydables duplex présentent une combinaison intéressante entre des propriétés mécaniques élevées, une faible conductivité thermique et un coût relativement faible. Ils sont couramment employés dans le domaine du bâtiment comme rond à béton, application qui requière notamment une résistance élevée (Rm > 950 MPa) et une ductilité importante (A% > 15). Cette thèse a pour objectif d’améliorer le compromis résistance / allongement, en développant de nouvelles nuances duplex présentant une transformation martensitique induite par la plasticité (effet TRIP) aux caractéristiques contrôlées. L’optimisation de ce compromis a nécessité en particulier une compréhension détaillée des mécanismes de transformation et de déformation plastique associés à chaque phase : la ferrite (BCC), l’austénite (FCC) et la martensite (BCC).L’influence de la transformation martensitique sur le comportement mécanique est étudiée pour quatre alliages duplex de stabilité variable de la phase austénitique en fonction de leur composition chimique. L’influence d’une microstructure multiphasée sur la cinétique de transformation est déterminée grâce à l’élaboration de trois nuances modèles représentant respectivement une nuance duplex et es deux compositions représentatives de ses constituants austénite et ferrite. L’utilisation de plusieurs techniques de caractérisation à différentes échelles a permis de décrire à la fois les mécanismes de transformation de phase et leur cinétique en fonction de la déformation, donnant ainsi accès à leur influence sur le comportement mécanique. L’étude des champs cinématiques a mis en évidence l’impact de la phase martensitique sur la répartition des déformations dans la microstructure multi-phasée. Finalement l’utilisation d’un modèle mécanique prenant en compte explicitement la transformation martensitique a permis de reproduire le comportement mécanique d’un alliage duplex
Duplex stainless steels offer an attractive combination of high mechanical properties, low thermalconductivity and a relatively low cost. They are increasingly used as structural materials such as inthe construction sector as concrete reinforcement bars, where both high strength (Rm > 900 MPa)and high elongation to failure (A% > 15 %) are required. This thesis aims at improving the strength/ elongation compromise by developing new duplex stainless steel compositions experiencing a wellcontrolledmartensitic transformation induced by plasticity (TRIP effect). The optimisation of thiscompromise has required a good understanding of the transformation mechanisms and of plasticdeformation associated with each phase : ferrite (BCC), austenite (FCC) and martensite (BCC).The influence of martensitic transformation on mechanical behavior has been studied in four duplexgrades of variable austenite stability as a function of their chemical composition. The influence ofmultiphase microstructure on martensitic transformation kinetics has been determined by makingthree alloys respectively representative of a duplex grade and its two constituents (austenite andferrite). Using multiple characterization techniques at different scales has allowed determiningboth the transformation mechanisms and its kinetics as a function of strain, giving thus accessto the influence of transformation on the mechanical behavior. The study of kinematic fields hashighlighted the impact of the martensitic phase on the distribution of deformations. Finally, theuse of a mechanical model taking explicitly into account the phase transformation has allowed theduplication of the mechanical behavior of a duplex stainless steel

Dans le cadre d'un programme de recherche visant à l'allègement de la structure des véhicules, l'origine de lignage dans des tôles en aluminium AA6016 a été étudiée. Ce phénomène, qui peut apparaître à la suite d'une déformation plastique, est apparenté à de la rugosité de surface alignée dans la direction de laminage (DL). Sa présence est néfaste à une bonne finition de surface, et son intensité est appréciée visuellement par les fabricants.Une méthode de quantification rationnelle a été développée. La caractérisation de la distribution morphologique des motifs de rugosité a été rendue possible par l'utilisation de fonctions fréquentielles telle la densité de puissance spectrale. La note globale, construite à partir de la quantification individuelle des composantes de lignage pur et de rugosité globulaire, s'est montrée en bon accord avec les estimations visuelles, et notamment avec le niveau de lignage intermédiaire regroupant plusieurs aspects de surface différents.La microstructure des matériaux à l'état T4 a été expérimentalement mesurée couche de grains par couche de grain à l'aide d'un couplage entre polissage contrôle et acquisition par EBSD. Les 4 à 5 premières couches sous la surface (-120μm) semblent jouer un rôle mécanique prépondérant dans la formation du lignage car elles offrent à la fois une grande taille de grains moyenne, une importante ségrégation d'orientations cristallines, et une forte similitude de longueurs d'onde entre la rugosité de surface et les motifs de la microtexture.Des simulations numériques ont permis de vérifier que les couples de texture identifiés (Cube/Goss, Cube/Aléatoire et Cube/CT18DN) possédaient des différences d'amincissements hors-plans suffisantes pour générer l'ondulation d'une couche d'éléments. En revanche, l'influence mécanique de cette même couche décroit très rapidement avec son enfouissement dans la profondeur et devient négligeable sous plus de 4 couches d'éléments.

L’objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension et à la modélisation de la cristallisation induite. Le phénomène est caractérisé pour deux matériaux : le PET et le caoutchouc naturel réticulé. Les conditions favorables au phénomène, de type caoutchoutique sont déterminées par analyses calorimétriques et spectroscopiques. La microstructure qui se développe au cours de la déformation est observée par diffraction des rayons X.Le PET est déformé en traction uni- et biaxiale. Une partie des étirages est suivie d’une relaxation des contraintes, une autre est suivie d’une trempe rapide. Il ressort de l’étude que l’étirage du PET dans ces conditions n’aboutit pas à l’obtention d’un cristal PET avec toutes les périodicités qui lui sont propres.Le caoutchouc naturel est déformé en traction uniaxiale et en cisaillement précédé d’un étirage uniaxial. En cisaillement, la phase cristalline obtenue au cours du pré-étirage ou du cisaillement tourne et tend à s’orienter comme les directions des déformations principales mais avec un retard angulaire. L’extension principale est utilisée pour étudier la phase cristalline obtenue pour les différents modes de sollicitation.Un modèle de comportement visco-hyperélastique, décrit dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles, est étendu afin de reproduire le durcissement mécanique lié au développement d’une phase organisée/cristalline. Le modèle permet de reproduire les différents comportements mécaniques observés expérimentalement
The present PhD thesis aims at a better understanding and modeling of strain-induced-crystallization. The phenomenon is characterized for two polymers: PET and crosslinked natural rubber. Strain conditions leading to strain-induced-crystallization are determined by thermal and dynamic mechanical analysis. The developing microstructure is observed by X-ray scattering.The PET is stretched in uni- and biaxial tension. A part of samples is rapidly quenched after stretching and another is submitted to a stress relaxation after stretching. The studies demonstrate that the stretching of PET does not enable the formation of a complete PET crystal with all its own families of planes.The crosslinked natural rubber is stretched in uniaxial tension and in shear preceded by uniaxial stretching. In shear, the crystalline phase, appeared during the pre-stretching or during the shear rotates and has a tendency to orient as the directions of the principal strains. The principal elongation is used to compare the crystallization under the different stresses.A constitutive modeling for visco-hyperelastic behaviors, in a complete thermodynamics framework of irreversible processes, is extended in order to reproduce le mechanical hardening related to the development of an organized/crystalline phase. The modeling successes in reproducing the experimental behaviors in uploading/unloading for various strain conditions

Ce travail est consacré à la photochimie laser de l'ammoniac en surface du silicium afin de comprendre les premières étapes de la croissance de couches minces de nitrure de silicium assistée par rayonnement. A cette fin, les effets d'un faisceau laser UV (^=355 nm, ?=4,1 ns) ont été étudiés sur des surfaces de silicium à température ambiante avant, pendant et après des expositions à de faibles quantités d'ammoniac (p<10-8 mbar). Pour caractériser les phénomènes physico-chimiques en surface, nous utilisons des diagnostics laser (désorption laser couplée à la photoionisation laser et à la spectroscopie de masse), la spectroscopie des électrons Auger (AES), la microscopie (électronique et optique) et la profilométrie (mécanique ou optique). L'irradiation d'une surface de silicium avec de faibles énergies laser induit des modofocations de surface qui s'accompagnent de la désorption d'atomes neutres et ionisés de Si. Deux populations distinctes d'atomes de Si sont émis de la surface. La première, caractérisée par une énergie cinétique indépendante de l'énergie laser (E=0,043 eV), provient de mécanismes d'origine électronique. La deuxième, caractérisée par une cinétique qui dépend de l'énergie laser, correspond à un processus thermique en surface. L'énergie cinétique de ces espèces est alors équivalente à une température de surface au moment de leur éjection. Lors de l'exposition du silicium à l'ammoniac, les molécules de NH3 s'adsorbent spontanément à température ambiante et ne se dissocient que partiellement en surface. Selon l'état de surface, le premier degré de dissociation (NH3-NH2+H) est soit spontané, soit activé par les irradiations. Dans les deux cas, les radicaux NH2 sont liés à Si et forment des liaisons Si-NH2. Selon les énergies laser, les molécules Si-NH2 sont soit désorbées, soit dissociées en Si-NH. Plus l'énergie laser est importante plus cette voie de dissociation devient prépondérante.

Le sujet de la thèse est l'étude de la dégradation des caractéristiques élastiques d'une roche fragile induite par le chargement. En particulier on s'intéresse à l'anisotropie induite et à son influence sur le caractère fragile de la rupture. L'étude présente le développement d'un modèle de comportement approprié à ce phénomène, une étude expérimentale pour l'étalonnage et la validation du modèle et enfin une application à un problème aux limites particulier représentant l'étude de la rupture d'un cylindre creux et d'une excavation souterraine profonde. Le cadre théorique utilisé est celui de la mécanique de l'endommagement continu. Le modèle développé est caractérisé par un tenseur de vitesse d'endommagement anisotrope d'ordre deux. Les lois d'évolution des trois composantes du tenseur d'endommagement sont obtenues expérimentalement à partir d'essais de compression triaxiale. Les essais ont été réalisés sur deux roches d'origine sédimentaire : une calcarénite italienne, la pietra leccese, et un grès français, le grès de Rothbach. L'influence des conditions de réalisation des essais (élancement des échantillons, frettage ou lubrification des bases des échantillons) a été étudiée. Nous avons simulé le comportement d'un cylindre creux et d'une cavité cylindrique soumise à un état de contraintes isotrope à l'infini. Les résultats de cette simulation numérique ont montré que plus l'anisotropie induite est forte, plus le comportement de la roche est fragile et plus élevé est le nombre de stabilité.

Ce travail souligne l'interet de connaitre et comprendre l'evolution structurale de polymeres semi-cristallin afin de mieux maitriser leur deformation et d'ameliorer les procedes de mise en forme a l'etat solide. L'etirabilite et la bietirabilite des copolymeres ethylene / alcool vinylique (evoh) et du polyamide 6 (pa6), qui ont la particularite de posseder des interactions de type hydrogene, ont ainsi ete etudiees en relation avec les transitions de phase induites thermiquement et mecaniquement. Un changement structural de type ordre-desordre apparait dans les evohs au cours de la deformation plastique au-dessous d'une temperature critique de 110c. La structure mesomorphe hexagonale resultante semble provenir d'une accumulation de defauts de plasticite bloques dans la phase cristalline aux temperatures inferieures a la relaxation cristalline lors du glissement de chaines. Au-dessus de 110c, le polymere conserve sa structure monoclinique et se fissure dans la direction principale d'orientation moleculaire empechant la deformation plastique. La modification de la structure en feuillets par suite de la redistribution des liaisons hydrogene de facon aleatoire autour des chaines de la phase mesomorphe inhibe le phenomene de fissuration a basse temperature. Dans le pa6, qui presente 3 structures cristallines differentes, il a ete observe au contraire une transition desordre-ordre. Une modification structurale graduelle de la forme mesomorphe en forme est induite thermiquement et mecaniquement au-dela de 120c. Une transition de phase de en peut aussi se produire avec la deformation. Ces transformations ont ete attribuees a l'extension des chaines de la conformation helicoidale des formes et a la conformation zigzag planaire de la forme. Pour ameliorer l'etirage, il est donc preferable de limiter la transformation structurale dans la forme la moins ductile. Le bietirage a ainsi ete realise avec succes a 120c.