Fracture by Cavitation of Model Polyurethane Elastomers PDF Download
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Author: Antonella Cristiano Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 286
Book Description
L'objectif principal de cette thèse a été de déterminer le rôle joué par l'architecture macromoléculaire du réseau sur les propriétés élastiques non linéaires, la résistance à la rupture et la résistance à la cavitation sous chargement hydrostatique. Nous avons synthétisé, dans des conditions contrôlées, trois réseaux élastomères dits "modèles" de Polyuréthanne (PU), à partir d'un triisocyanate et de polyether diols isomoléculaires (PPG). Une caractérisation physico-chimique fine des réactifs et des réseaux a été réalisée en utilisant des techniques telles que : RMN, FTIR et fractions solubles. Les propriétés élastiques non linéaires, viscoélastiques linéaires et la résistance à la rupture en mode I des trois réseaux modèles ont été caractérisées. Les essais de cavitation ont été effectués sur un dispositif expérimental développé pour cette étude, permettant de suivre les mécanismes de formation de cavités, à la résolution optique près, en temps réel. En menant une analyse systématique des conditions de cavitation, en fonction de la vitesse de déformation et de la température, il est apparu que, contrairement au modèle d'instabilité élastique communément utilisé, l'expansion critique de la cavité n'est pas uniquement pilotée par le module élastique; mais dépend fortement de l'énergie de rupture, GC et de l'extensibilité limite du réseau.Par ailleurs, nous avons observé l'apparition de cavités pré-critiques avant la fracture catastrophique ; ce qui met en évidence l'existence de deux critères : l'un, propre au processus de nucléation, principalement piloté par des mécanismes statistiques et activés thermiquement (distribution de défauts, temps, température, etc.) ; et l'autre, lié à la croissance de la cavité en milieu confiné contrôlé par GIC, et par le comportement aux grandes déformations. Enfin, la présence d'enchevêtrements dans l'architecture du réseau macromoléculaire s'est avérée clairement bénéfique pour stabiliser la croissance de cavités et donc pour renforcer la résistance à la cavitation.
Author: Antonella Cristiano Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 286
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L'objectif principal de cette thèse a été de déterminer le rôle joué par l'architecture macromoléculaire du réseau sur les propriétés élastiques non linéaires, la résistance à la rupture et la résistance à la cavitation sous chargement hydrostatique. Nous avons synthétisé, dans des conditions contrôlées, trois réseaux élastomères dits "modèles" de Polyuréthanne (PU), à partir d'un triisocyanate et de polyether diols isomoléculaires (PPG). Une caractérisation physico-chimique fine des réactifs et des réseaux a été réalisée en utilisant des techniques telles que : RMN, FTIR et fractions solubles. Les propriétés élastiques non linéaires, viscoélastiques linéaires et la résistance à la rupture en mode I des trois réseaux modèles ont été caractérisées. Les essais de cavitation ont été effectués sur un dispositif expérimental développé pour cette étude, permettant de suivre les mécanismes de formation de cavités, à la résolution optique près, en temps réel. En menant une analyse systématique des conditions de cavitation, en fonction de la vitesse de déformation et de la température, il est apparu que, contrairement au modèle d'instabilité élastique communément utilisé, l'expansion critique de la cavité n'est pas uniquement pilotée par le module élastique; mais dépend fortement de l'énergie de rupture, GC et de l'extensibilité limite du réseau.Par ailleurs, nous avons observé l'apparition de cavités pré-critiques avant la fracture catastrophique ; ce qui met en évidence l'existence de deux critères : l'un, propre au processus de nucléation, principalement piloté par des mécanismes statistiques et activés thermiquement (distribution de défauts, temps, température, etc.) ; et l'autre, lié à la croissance de la cavité en milieu confiné contrôlé par GIC, et par le comportement aux grandes déformations. Enfin, la présence d'enchevêtrements dans l'architecture du réseau macromoléculaire s'est avérée clairement bénéfique pour stabiliser la croissance de cavités et donc pour renforcer la résistance à la cavitation.
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CES TRAVAUX PORTENT SUR LA MODELISATION DES MECANISMES DE CROISSANCE ET L'OPTIMISATION DES PROPRIETES TRIBOLOGIQUES DE COUCHES MINCES DE CARBONE REALISEES PAR CVD ASSISTEE PLASMA. LA DECHARGE, OBTENUE A BASSE PRESSION (0, 1 PA) GRACE A UN DISPOSITIF D'INTENSIFICATION DE LA DECHARGE, EST REALISEE DANS DU BENZENE PUR. UNE ETUDE A LA FOIS THEORIQUE ET EXPERIMENTALE PERMET DE DEFINIR, EN FONCTION DES CONDITIONS D'ELABORATION, DIFFERENTES STRUCTURES POUR LES COUCHES. ON MONTRE NOTAMMENT LE ROLE FONDAMENTAL DES IONS C#6H#6#+ PRESENTS DANS LE PLASMA. ILS CONTRIBUENT POUR 80% A LA FORMATION DU DEPOT. L'ENERGIE DE CES IONS INCIDENTS DETERMINE LA STRUCTURE DE LA COUCHE (TAUX D'HYDROGENE, NATURE DE L'ETAT DES LIAISONS DE CET ELEMENT AVEC LE CARBONE, NATURE DES HYBRIDATIONS) ET DES PROPRIETES MECANIQUES. LES MEILLEURS DEPOTS SONT OBTENUS LORSQUE CETTE ENERGIE EST COMPRISE ENTRE 500 ET 700 EV. LE FLUX DE CES ESPECES DETERMINE QUANT A LUI LA VITESSE DE CROISSANCE. L'ETUDE DES MECANISMES REGISSANT L'ADHERENCE DE TELS DEPOTS MONTRE QUE POUR OBTENIR UNE ADHERENCE COMPATIBLE AVEC LES APPLICATIONS VISEES (ANTI-USURE, ANTI-FROTTEMENT), LE RECOURS A DES SOUS-COUCHES D'ACCROCHAGE EST NECESSAIRE. ELLES SONT OBTENUES PAR DEPOT IONIQUE, JUSTE AVANT LA SYNTHESE DE LA COUCHE FINALE DE CARBONE ET DANS LE MEME CYCLE DE DEPOT. ON MONTRE QUE DES SOUS-COUCHES DE TYPE TIN+TIC SONT TRES BIEN ADAPTEES. LA FONCTION DE CHACUN DE CES MATERIAUX EST MISE EN EVIDENCE. DES REVETEMENTS A LA FOIS TRES PERFORMANTS D'UN POINT DE VUE TRIBOLOGIQUE ET TRES ADHERENTS SONT REALISES. ILS SONT ENSUITE UTILISES POUR LE TRAITEMENT DE PIECES TRIDIMENSIONNELLES. ON ETUDIE ALORS LES CONSEQUENCES DE LA MISE EN ROTATION DES SUBSTRATS SUR LES MECANISMES ET LA CINETIQUE DE CROISSANCE, AINSI QUE SUR L'EVOLUTION DE L'ADHERENCE ET DE LA RESISTANCE A L'USURE. ON MONTRE AUSSI QUE LA GEOMETRIE DE LA PIECE A TRAITER CONDITIONNE LA DISTRIBUTION DES CARACTERISTIQUES DU REVETEMENT SUR SA SURFACE. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR REPONDRE A CES PROBLEMES
Author: Antonella Cristiano
Author: Antonella Cristiano
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