The aluminium AA1050 alloy, known as commercially pure aluminium, contains 99.5% Al, together with Fe and Si as major alloying elements. During fabrication of aluminium substrates for lithographic printing plates in Bridgnorth Aluminium Ltd, the AA 1050 aluminium alloy proceeds through various stages of thermomechanical processing, with the conditions at each processing stage influencing the microstructure of the final coil. Because of its specific gravity, tensile strength, surface performance and coating adhesion behaviour, the AA 1050 aluminium alloy is one of the preferred materials for offset printing, which has been the dominant printing process for years. During manufacturing of the offset plate, the AA 1050 alloy is subjected to alkaline etching, electrograining and anodizing. Reactivity of the material to those chemical and electrochemical processes depends on various alloy properties, the thickness and composition of oxide film over the macroscopic alloy surface, cold work applied and the presence of second phase particles, which influence properties and quality of the final product.During the project, the main objectives were to understand the process in the production of the final product from slab to coil as well as to investigate some microstructural changes during the following stages of the production process and, finally, the performance behaviour of the final product.The set of experiments, including microstructural observation and electrochemical tests, has been developed to investigate the AA 1050 aluminium sheet in accordance with the objective of this study. Four homogenisation trials in the industry environment were performed to enable sample collection from the real production line; also, samples from each processing stage were examined with the special attention paid to those collected during the plant experimental homogenisation trials. It was found that the microstructure of the aluminium changed throughout the different production stages and influences the material response in the alkaline solution used for etching. Furthermore, the conditions of homogenisation (time and temperature) have impact on the properties like the electrochemical behaviour in alkaline and acid solutions, as well as the microstructure of the final aluminium sheet. Differentiation between the behaviour of final gauge samples was possible in terms of characterisation of the second phase particles characterisation (distribution and composition) present in the resultant alloy product.

Abstract The aim of this examination paper is to get an overview on the “no-maintenance” windows that exist on the Swedish market, like plastic and aluminium windows. By way of introduction the reader gets knowledge in the background and problemformulate that this subject has. This introduction explains why it has become so popular to change your windows into plastic- and aluminium windows and there is an existing scepticism against PVC and aluminium as construction material for windows. The main part of this report is constructed by segments of interviews where both producers of windows and stakeholders gets to answer questions about their viewing on no-maintenance windows from a material and construction point of view and where the production is headed to in the future. This is followed by an evaluation of a questionnaire on how pleased the house owners that changed their old windows to no-maintenance windows are, followed by an inspection of windows made up from wood and an aluminium clothing, windows made from only aluminium and PVC-based windows. It ends with a theory part about the materials PVC and metal based upon facts included in literature. By reading this report you can draw the conclusion that no window can be entirely nonmaintenance but that the materials PVC and aluminium still are good substitutes for wood to lessen the maintenance. / Sammanfattning Detta examensarbete syftar till att få en överblick på så kallade underhållsfria fönster ute på svenska marknaden såsom plast och aluminiumfönster. Inledningsvis ges en introduktion där läsaren sätts in i ämnet via bakgrund och problemformulering. Här tas upp varför det har blivit populärt att byta till plast och aluminiumfönster och att det finns en viss skepticism mot PVC och aluminium som konstruktionsmaterial i fönster. Huvuddelen av rapporten består av en intervjudel där både fönstertillverkare och intressenter får besvara frågor om bland annat deras syn på underhållsfria fönster ur material och konstruktionssynpunkt och vad de tror om framtiden. Sedan följer en utvärdering genom en mindre enkätundersökning om hur nöjda villaägare är som har bytt till dessa fönster. Därefter följs den av en besiktning av träfönster med aluminiumbeklädnad, hel aluminium- och PVC-fönster. Den avslutas med en teoridel om materialen PVC och metall som grundar sig på faktaböcker. Av rapporten kan man dra slutsatsen att inget fönster kan vara helt underhållsfritt men att materialen PVC och aluminium är en bra ersättning för trä i syfte att minska underhållet.

Les composés à base de chrome hexavalent sont industriellement utilisés pour inhiber la corrosion des alliages d'aluminium. Ils sont reconnus comme étant des inhibiteurs de corrosion très efficaces et permettent de renforcer les propriétés inhibitrices de la couche d'oxyde formée naturellement sur la surface en présence d'oxygène dans un environnement favorable. Cependant ces composés sont toxiques et cancérigènes. Ils doivent être éliminés (directives européennes) et remplacés par de nouveaux inhibiteurs de corrosion aussi efficaces mais respectueux de l'environnement. Certaines molécules organiques, biodégradables et non toxiques, pourraient jouer ce rôle. De nombreux travaux expérimentaux ont notamment démontré l'efficacité de la molécule de 8-hydroxyquinoléine (8HQ) pour améliorer la résistance à la corrosion de l'aluminium pur et de l'alliage 2024. Néanmoins, le mécanisme de l'inhibition de la corrosion à l'échelle atomique par cette molécule restait inconnu. Dans ces travaux de thèse, nous avons cherché, à l'aide de calculs de physico-chimie quantique, à identifier des facteurs favorables aux processus d'inhibition. Les propriétés d'inhibition de la corrosion sont directement liées au mécanisme d'interaction et aux phénomènes d'adsorption de ces molécules sur la surface du substrat. Nous avons ainsi étudié l'interaction de la molécule 8HQ et ses dérivés sur une surface Al(111). Les taux de recouvrement choisis ont permis de simuler divers cas, de l'adsorption d'une molécule isolée sur la surface à la formation de couches compactes sur le substrat. Outre la détermination des topologies d'adsorption et des énergies associées, nous avons réussi à déterminer la nature et la force des interactions molécules/substrat, notamment par l'étude de la structure électronique à l'interface hybride inhibiteur/métal. Quelle que soit la forme chimique de la 8-HQ (forme native, tautomère, espèces hydrogénée ou déshydrogénée) nous avons démontré que la couche organique adsorbée sur le métal est stable et fortement chimisorbée. Elle peut former une barrière à la pénétration d'agents agressifs sur la surface du substrat et limiter la réaction cathodique de réduction de l'oxygène. Les résultats obtenus contribuent à une meilleure connaissance des mécanismes d'inhibition de la corrosion de l'aluminium pur et aident à la recherche de nouvelles molécules qui pourraient assurer une protection avec une efficacité optimale. / Chromates are currently used in the aeronautic industry to inhibit corrosion of aluminum alloys. They are known as very effective. However, these compounds are toxic and carcinogenic. They must be replaced by new efficient environmentally friendly corrosion inhibitors. Organic species that are biodegradable and non-toxic molecules could play this role. Several experimental studies demonstrated the efficiency of the 8-hydroxyquinoline molecule (8-HQ) to improve the corrosion resistance of pure aluminum and of 2024 aluminum alloy. However, the inhibition mechanism by the 8-HQ molecule is not totally understood, particularly at the atomic scale. In this PhD work, we tried, thank to DFT calculations, to identify factors that could be favorable to the inhibition processes. From a general point of view, the corrosion inhibition is directly related to the interaction mechanism and adsorption process of the molecules on the substrate surface. We studied the interaction of the 8-HQ molecule and its derivatives on the Al (111) surface. Various adsorption concentrations on the Al surface, from a single molecule to the formation of compact monolayer were modeled. Besides the determination of adsorption topologies and energies, we have identified the nature and strength of the molecules/substrate interactions by analyzing the electronic structure modification at the inhibitor/metal interface. Whatever the chemical form of the 8-HQ (native form, tautomer, hydrogenated or dehydrogenated species), it was demonstrated that the organic layer adsorbed on the metal is stable and strongly chemisorbed. This layer forms a barrier which could prevent the aggressive species to reach the Al surface and limit the oxygen cathodic reduction. The results contribute to a better understanding of the pure Al inhibition mechanisms and help the search for more efficient inhibitive “green” molecules.

Parmi les huiles naturelles, l'huile d'argan suscite beaucoup d’intérêt. Elle a été utilisée en médecine traditionnelle, en usage externe par les femmes berbères pour les soins corporels et capillaires, et en usage interne pour prévenir certaines maladies cardiovasculaires. L’huile d’argan se caractérise par ses fonctions hypocholestérolémiantes, anti-diabètique et antiproliférative sur des lignées cancéreuses humaines de prostate. Riche en acides gras insaturés, l’huile d’argan est caractérisée également par ses composés mineurs : polyphénols, tocophérols et stérols qui lui confèrent des propriétés antioxydantes. Le rôle des antioxydants alimentaires dans la fonction neurologique et dans certaines maladies liès à l’âge est centrée sur la vitamine E qui est une molécule majoritaire de l’huile d’argan dotée. L’objectif de ce travail a consisté dans un premier temps en une étude phytochimique et en une évalutation du pouvoir antioxydant des extraits d’arganier de deux régions marocaines. Une caractérisation biochimique de la composition de l’huile d’argan a aussi été réalisée. Dans un second temps, une évaluation des effets protecteurs de l’huile d’argan ou certains de ces composés majoritaires a été réalisée in vitro sur des oligodendrocytes murins 158N et in vivo sur des rats. ces effets ont été spécifiés dans un environnement pro-oxydant et cytotoxique mimé par le 7-cétocholestérol (7KC) et l’AlCl3. La cytotoxicité du 7KC induit divers effets au niveau de la mitochondrie (modification fonctionnelle), ce qui conduit à une rupture de l’équilibre RedOx (surproduction d’espèces radicalaires de l’oxygène), à une induction d’apoptose et d’autophagie, à une perte d’adhésion, à une diminution de la prolifération et à des dysfonctions du lysosome. Le 7KC affecte aussi l’expression des marqueurs peroxysomaux (ABCD1, ABCD2, ACOX1) ainsi que l’expression de facteur de transcription PPARα au niveau cellulaire. L’étude in vivo réalisée sur des rats Wistar traités à 100 mg/kg d’AlCl3, a montré qu’AlCl3 induit une rupture de l’équilibre RedOx en diminuant les activités des enzymes anti-oxydantes (catalase, superoxyde dismutase, les glutathions) au niveau du cortex, une altération des fonctions cognitives qui ont été étroitement liées aux maladies neurodégénératives, et des modifications des paramètres plasmatiques. AlCl3 induit une légère perte du poids corporel des rats tout au long de la période de traitement. Dans son ensemble, le travail réalisé montre que l’huile d’argan est capable de s’opposer au stress oxydatif induit par 7KC et AlCl3. L’huile d’argan pourrait être potentiellement être intéressante pour traiter les maladies neurodégénératives. Elle pourrait exercer des effets cytoprotecteurs et antioxydants ce qui permet d’envisager de nouveaux domaines d’applications pour cette huile. / Argan oil has lot of interest for human health. It has been used in traditional medicine for several centuries. The rich composition of argan oil in term of tocopherols and unsaturated fatty acid makes it a very interesting oil regarding its potential actions on risk factors for cardiovascular diseases, hyperlipidemia, hypercholesterolemia and hypertension. Argan oil is also used for skin infections. Previous studies have shown the antiproliferative and pro-apoptotic effects on prostate cancer cell lines. The role of dietary antioxidants in neurological function and in some aged related diseases is centered on vitamin E which is a major molecule of argan oil. The objective of this work was 1) to do a phytochemical study and to evalutate the argan extracts antioxidant properties of argan oils from two Moroccan regions, and 2) to characterize the biochemical composition of argan oils used in this study. Third, we evaluated the protective effects of argan oil and of some of its major compounds in vitro on 158N murine oligodendrocytes, and in vivo in the rat. The effects have been specified in a pro-oxidant environment and cytotoxic mimicked by the 7-ketocholesterol (7KC) and AlCl3. Different methodologies were used: phase contrast microscopy, fluorescence microscopy, histochemistry, flow cytometry, western blotting, and several biochemical methods. Furthermore, 7KC affect the expression of peroxisomal markers (ABCD1, ABCD3, ACOX1) as well as expression of PPARα at the cellular level. The results show that argan oil has cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. Argan oil is able to attenuate the overproduction of reactive oxygen species, mitochondrial and lysosomal dysfunctions, loss of cell adhesion and decreased proliferation, cell death by apoptosis and autophagy. We investigate also the effect of aluminum chloride (AlCl3) on brain function and neuronal oxidative stress. Male Wistar rats received daily AlCl3 100 mg/kg for 42 days. AlCl3 exposed group showed a significant reduction in spatial memory performance. Moreover, AlCl3 – treated rats exhibited a marked deterioration of oxidative markers; SOD, CAT, GSH, and changes in the plasma parameters. AlCl3 slightly affects the body weight of rat. Argan oils (or some of their compounds) have cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. These different molecules attenuate oxidative stress and could be potentially useful for treating neurodegenerative diseases. Argan oil could exert cytoprotective and antioxidant effects which allows to consider new fields of application for this oil. It is possible to envisage that a controlled diet or functional foods with argan oil could help to prevent some forms of neurodegeneration. / من بين الزيوت الطبيعية أثار زيت أركان الكثير من الاهتمام. فقد استخدم زيت الأركان في الطب التقليدي، من قبل نساء البربرللعناية بالجسم و الشعر، و لمنع بعض الأمراض القلب و الأوعية الدموية . يتميز زيت الأركان بوظائفه التي تخص خفض الكوليسترول، مكافحة داء السكري ومكافحة التكاثر في خطوط الخلايا السرطانية البشرية للبروستات. يعتبر زيت اركان غنيا بالأحماض الدهنية غير المشبعة، البوليفينول، التوكوفيرول و الستيرول .هذه المواد تجعله مادة مضادة للأكسدة.يتركز دور مضادات الأكسدة الغذائية في وظيفة الجهاز العصبي وبعض الأمراض المرتبطة بالعمر على فيتامين E الذي يعتبر المكون الرئيسي لزيت أركان . الهدف من هذا العمل هو أولا دراسة كيميائية لنبتة اركان وتقييم القوة المضادة للأكسدة لمقتطفات هذه النبتة مع توصيف شامل لتركيبة زيت أركان المستخدم في دراستنا.وثانيا تقييم للآثار الوقائية لهذا الزيت ولبعض مركباته الرئيسية في المختبر على الخلايا العصبيةN158 وعلى فئران من فئة وينستار. وقد تم تحديد فوائد زيت اركان في بيئة سامة بواسطة KC7 و AlCl3 النتائج المحصل عليها تكمن في تأثيرات مختلفة على الميتوكوندريا، الأمر الذي يؤدي إلى تمزق في توازن الأكسدة , استحثاث موت الخلايا المبرمج والالتهام الذاتي وفقدان الإلتصاق. يؤثر KC7 أيضا على الناقلات البيروكسيزومية (ABCD1,ABCD3,ACOX1) على المستوى الخلوي PARaP. الدراسة المجراة على الفئران بجرعة 100 ملغم/كغم من AlCl3 أظهرت أن AlCl3 يؤدي الى تمزق التوازن الأكسدة عن طريق الحد من أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة (الكاتلاز,الجلوتاثيون،سيبيروكسيد) على مستوى المادة الرمادية بالمخ وضعف الادراك الذي ارتبط ارتباطا وثيقا بالأمراض العصبية والتغيرات في معالم البلازما. وبشكل عام، تشير الدراسة ان زيت أركان أو البعض من مكوناته قادرون على مكافحة الأكسدة الناجمة عن KC7 و AlCl3 .

Cette thèse se place dans le cadre d’un projet ANR qui vise à remplacer des dépôts électrolytiques sacrificiels par des dépôts PVD à base d’aluminium, moins néfastes pour l’environnement. Trois critères ont été définis :un comportement sacrificiel avec de faibles cinétiques de dissolution, une bonne résistance au grippage et la possibilité d’élaboration du dépôt avant emboutissage du substrat acier. Des revêtements monocouches ont été élaborés pour étudier l’effet d’un élément d’alliage dans l’aluminium. Certains éléments (Mo, Mn) améliorent les propriétés mécaniques et d’autres (Mg, Zn) les propriétés sacrificielles des revêtements. Cette étude a permis de mettre en évidence qu’il est difficile de combiner de bonnes propriétés mécaniques et sacrificielles. Pour pallier à ce problème, deux voies peuvent être explorées. L’élaboration d’alliages ternaires et celle d’architectures multicouches.Ce travail s’est focalisé de manière plus approfondie sur la deuxième voie. Des architectures multicouches ont été élaborées avec deux types de couches, chaque type de couche possédant l’une des deux propriétés souhaitées pour le revêtement. Les configurations étudiées sont les suivantes : Al-Mo/Al-Zn, Al-Mo/Al-Mg et Al-Mn/Al-Mg, avec différentes périodes. Cette étude a permis de trouver une architecture multicouche qui répond tout à fait aux deux premiers critères :Al-Mn/Al-Mg 15 nm.Une étude préliminaire en corrosion après déformation a été réalisée sur cette dernière. Elle perd son caractère sacrificiel en immersions salines de 48h à partir de 1% de déformation. L’optimisation des paramètres de dépôt pour améliorer la tenue mécanique de cette architecture est une prochaine étape. / This work is part of an ANR project which purpose is to find an alternative to sacrificial electrolytic coatingsusing aluminium-based PVD coatings, which are more environmental friendly. Three main parameters weredefined : a sacrificial behavior, good tribological properties and the possibility to elaborate the coatings before shaping the steel substrate. Monolayer coatings were elaborated to study the impact of an alloying element on aluminium properties. Some alloying elements increase mechanical properties (Mo, Mn) while others enhance the electrochemical behavior (Mg, Zn). To combine both properties, two methods can be used. Either the elaboration ofternary alloys or the elaboration of multilayer coatings. This work is focused on the second way. Some multilayercoatings were proposed with two types of layers, each type presenting one interesting property. This study permitted to find a multilayer architecture fitting very well two parameters required for the project.A preliminary study on this architecture was lead with electrochemical characterization after strain. The architecture loses its sacrificial behavior after 1% strain in 48h immersion. Two of the three requested criteria are found.The next step of this work would be the optimization of the process parameters to enhance the adhesion of the coating so the third parameter is achieved.

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Composites have been developed with great success by the use of fiber reinforcements in metallic materials. Fiber reinforced metal matrices possess great potential to be the next generation of advanced composites offering many advantages compared to fiber reinforced polymers. Specific advantages include high temperature capability, superior environmental stability, better transverse modulus, shear and fatigue properties. Although many Metal Matrix Composites (MMCs) are attractive for use in different industrial applications, Aluminium Matrix Composites (AMCs) are the most used in advanced applications because they combine acceptable strength, low density, durability, machinability, availability, effectiveness and cost. The present study focuses on the fabrication of aluminium matrix composite plates by squeeze casting using plain weave carbon fiber preform (AS4 Hexcel) as reinforcement and a matrix of wrought aluminium alloy 1235-H19. The objective is to investigate the process feasibility and resulting materials properties such as hardness at macro- and micro-scale, impact and bend strength. The properties obtained are compared with those of 6061/1235-H19 aluminium plates that were manufactured under the same fabrication conditions. The effect of fiber volume fraction on the properties is also investigated. Furthermore, the characterization of the microstructure is done using Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) in order to establish relationships between the quality of the fiber/aluminium interface bond and mechanical properties of the composites. In conclusion, aluminium matrix composite laminate plates were successfully produced. The composites show a good chemical bond between the fiber and the aluminium matrix. This bond resulted from heterogeneous precipitation of aluminium carbides (Al4C3) at the interface between aluminium matrix and carbon fiber. The hardness at macro- and micro-scale of the composites increases by over 50% and the flexural modulus increases by about 55%. The toughness of the composite decreases due to the presence of brittle phases which can be improved by better oxidation prevention. Also, an optimal carbon volume fraction was observed that provides optimal properties including peak hardness, peak stiffness and peak toughness.

La conception, la synthèse et l’étude des propriétés photophysiques de sondes fluorescentes d’espèces moléculaires ou de cations présente beaucoup d’intérêt dans des domaines aussi divers que l’environnement et la biologie. En particulier, les cations polluants (cations d’aluminium, cations de potassium) et les résidus de pesticides (tels que le glyphosate ou l’atrazine) qui n’étant pas dégradés par le métabolisme, ils se retrouvent dans les eaux de boissons à des concentrations délétères pour l’environnement. Les méthodes analytiques actuelles telles que la spectroscopie d'absorption atomique, la spectroscopie de masse sont coûteuses et ne peuvent être utilisées que pour les déterminations à l'intérieur. Inversement, l'utilisation de la technique de fluorescence offre des avantages distincts en termes de sensibilité, de sélectivité et de développement potentiel d'appareils portables.Dans cette thèse, des sondes fluorescentes efficaces pour la détection de l'aluminium, du potassium, du glyphosate et de l'atrazine ont été ciblées. Pour l'aluminium, une nouvelle sonde hydrosoluble (PSSA) a été synthétisée, reconnaissant les cations d'aluminium sur la base du mécanisme d'amélioration de l'émission induisant une agrégation. Avec une limite de détection de 153 nM et une bonne propriété de sélectivité, le PSSA a également été intégré avec succès dans un système PDMS / verre afin de permettre l’utilisation d’un dispositif portable pour la détection de l’aluminium.Ensuite, deux sondes synthétisées différentes de notre laboratoire (Calix-Rhod-aza et DMAP-BARB) ont été considérées dans cette thèse. Ces sondes ont été développées pour la détection de potassium et d'atrazine, respectivement. Pour les deux molécules, la photophysique et la complexation vis-à-vis d'espèces ciblées ont été étudiées, et deux configurations différentes de microfluidique capillaire en PTFE ont été réalisées pour leur détection, avec des limites de détection très satisfaisantes (qui bien conformes à la gamme des normes réglementaires).Enfin, des efforts ont été consacrés à la conception et à la synthèse de nouveaux capteurs pour le glyphosate. Quatre sondes différentes ont été conçues (GlyP-a, GlyP-b, GlyP-c, GlyP-d). GlyP-a a été faite, alors que les autres étaient à deux pas de la réalisation. En effet, ce projet est toujours en cours dans notre laboratoire, en prenant les résultats préliminaires de ce travail. / The design, synthesis and photophysical studies of fluorescent sensors of neutral molecules or cations are of great interest in environment and biology. In particular, metal-based pollutants (aluminium cations, potassium cations) and pesticide residues (such as glyphosate or atrazine) which are not degraded by the metabolism can be found in drinking water at harmful concentrations to the environment. Actual analytical methods such as atomic absorption spectroscopy, mass spectroscopy are expensive and can only be used for indoor determinations. Conversely, the use of fluorescence technique offers distinct advantages in terms of sensitivity, selectivity with a potential development of portable devices.In this thesis, efficient fluorescent probes for the sensing of aluminium, potassium, glyphosate and atrazine were targeted. For aluminium, a novel water-soluble probe (PSSA) was synthesized, which recognize aluminium cations based on aggregation-induce emission enhancement mechanism. With a detection limit of 153 nM and good selectivity property, PSSA was also successfully incorporated onto a PDMS/glass system for enabling a portable device for aluminium detection.Next, two different synthesized probes from our laboratory (Calix-Rhod-aza and DMAP-BARB) were considered in this thesis. These probes were developed for potassium and atrazine sensing, respectively. For both molecules, the photophysical and complexation towards targeted species were studied, and two different PTFE capillary microfluidics set-ups were realized for their detection, with highly satisfactorily detection limits (well in accordance with the range of the regulation standards).Finally, efforts were given on the design and synthesis of new sensors for glyphosate. Four different probes were designed (GlyP-a, GlyP-b, GlyP-c, GlyP-d). GlyP-a has been made, while the others were just one step away from realization. Indeed, this project is still under progress in our laboratory, taking the preliminary results from this work.

This master's thesis is focused on problem of welding of loading ramps and inspection of their welded joints. The aim of this thesis is to inspect the welds of loading ramps with regarding to the appearance of defects. The literature review of the research issues of the MIG welding technology and welding of aluminium and its alloys is described in this thesis. There is also described destructive and non-destructive inspection of welds that can be applied to inspection of loading ramps. Theoretical description is followed by an experimental part of the thesis. Experimental part is focused on the three destructive tests (the tensile, the macroscopic and the hardness test) of samples of loading ramps, which are made of EN AW-6005A T6.