L'irradiation par un laser Nd-YAG pulsé est mise en oeuvre afin d'élaborer des revêtements épais sur acier inoxydable X30Cr13, par fusion superficielle avec apport de bore ou nitrure de bore hexagonal (h-BN): alliages borurés polyphasés ou composites métal-céramique. Les coupes métallographiques permettent de déterminer l'épaisseur de chaque revêtement (zone fondue) et révèlent des microstructures de solidification caractéristiques: front plan, cellulaire et dendritique. Les caractéristiques optiques du faisceau laser sont déterminées: divergence, distance focale, rayon du spot et distribution de la puissance dans le plan focal. La simulation des effets thermiques est fondée sur la modélisation par différences finies de la distribution spatio-temporelle de la température, dans l'acier irradié par balayage du faisceau pulsé. Par ce moyen, la prévision de l'épaisseur atteinte par la zone fondue et la description de l'avancement du front de fusion durant l'irradiation deviennent possibles, d'où une meilleure description des conditions d'incorporation de matière, selon un processus de fusions et solidifications successives. Les propriétés mécaniques, module d'élasticité et dureté, des divers revêtements sont déterminées à partir d'essais de nanoindentation. Dans des conditions d'irradiation optimales, la dureté du composite atteint 10 GPa et celle de l'alliage boruré, 14 GPa, alors que l'acier non traité a une dureté de 4 GPa. L'analyse systématique du comportement tribologique des revêtements est effectuée en configuration bille-sur-disque, à 25 °C sous différentes charges (1 à 10 N), puis à 300 et 500 °C sous 2 N. A température ambiante, le glissement à sec sur bille en rubis de ces deux types de revêtements est caractérisé par un coefficient de frottement réduit et un faible taux d'usure volumique, par rapport à ceux de l'acier non traité, révélant une résistance nettement renforcée envers l'usure adhésive et/ou abrasive. A partir de 300 °C, en revanche, leur tenue au frottement se dégrade, malgré l'abaissement sensible du coefficient de frottement.

En application des principes généraux de prévention, développés dans le cadre législatif de la protection des travailleurs, une analyse des risques doit être effectuée dans l'ensemble des installations industrielles. Dans les entreprises de petites et moyennes tailles (PME), ce principe de prévention est très peu appliqué et on peut attribuer en partie cette d'absence d'application au fait que les méthodes d'analyse proposées aux PME ne leur sont pas adaptées. Afin d'évaluer le degré d'adaptation ou d'inadaptation des méthodes existantes, nous avons étudié les caractéristiques des PME puis décidé de tester sur le terrain une méthode d'analyse des risques afin d'observer les blocages survenant à cette occasion. Dans ce but, nous avons alors mis en place dans trois PME de traitement de surface une méthode classique d'analyse des risques (MOSAR), choisie parmi les méthodes issues du mouvement de la sûreté de fonctionnement. Lors de cette phase expérimentale, de nombreux blocages sont apparus à chacune des étapes de l'analyse que sont la modélisation du système à étudier, l'identification des scénarios d'accidents, l'évaluation des risques, leur hiérarchisation et la mise en place de barrières de protection et de prévention. Nous avons analysé alors ces blocages d'apparence disparate et pu attribuer principalement leurs causes à un conflit de valeurs entre PME et institutions de prévention, à l'absence de connaissances de la part des PME des modèles d'apparition et de représentation des risques, et aux problèmes de définition par les institutions de modèles de représentation du risque en adéquation avec ceux des PME. Les pistes d'évolution que nous proposons suite à ces constats permettraient à l'entreprise de mener à bien, dans de meilleures conditions, une démarche complète d'analyse des risques dont le résultat se traduirait par une réduction pérenne de la fréquence et de la gravité des accidents qui la touchent.

DES REVETEMENTS SONT EFFECTUES A PARTIR D'UN BAIN DE CHROME HEXAVALENT STANDARD (250 G/L CRO 3, 2,5 G/L H 2SO 4) A DENSITE DE COURANT CONSTANTE (40 A/DM 2), LA TEMPERATURE DE CHROMAGE VARIANT ENTRE 25 ET 75\C. LES DEPOTS DE CHROME SONT CARACTERISES D'UN POINT DE VUE MICROSTRUCTURAL, MORPHOLOGIQUE ET MECANIQUE. AU-DESSOUS DE 40\C, LE CHROME SE DEPOSE PAR GERMINATION CONTINUE, LA STRUCTURE EST EQUIAXE NON TEXTUREE. AU-DESSUS DE 40\C, DES NANOGRAINS SE DEVELOPPENT PAR CROISSANCE DE GERMES. C'EST LE REGIME DE GERMINATION PUIS CROISSANCE, LA STRUCTURE EST COLONNAIRE, LE CHROME A UNE TEXTURE DE TYPE 111. A 40\C, LA STRUCTURE DES DEPOTS EST MIXTE. QUATRE IMPURETES SONT PRESENTES DANS LE CHROME : L'HYDROGENE, L'OXYGENE, LE CARBONE ET LE SOUFRE. LA CONCENTRATION EN HYDROGENE POURRAIT ETRE LIEE A LA QUANTITE DE DEFAUTS CRISTALLINS. LORSQUE LA STRUCTURE EST EQUIAXE LES CONTRAINTES RESIDUELLES SONT NEGLIGEABLES. LORSQUE LA TEXTURE 111 EST FAIBLEMENT MARQUEE, LES CONTRAINTES SONT TRES ELEVEES. AU COURS DE LA CROISSANCE DU DEPOT, LES CONTRAINTES SONT RELAXEES PAR FISSURATION. IL NE SEMBLE PAS EXISTER DE LIEN ENTRE LA PRESENCE D'IMPURETES ET LA DENSITE DE FISSURES. PLUSIEURS MODELES (HYDRURE, DEGAZAGE, COALESCENCE DES CRISTALLITES, DESORIENTATIONS ENTRE GRAINS) PEUVENT EXPLIQUER LA CREATION DE CONTRAINTES DE TRACTION DANS LE CHROME ELECTROLYTIQUE, AUCUN N'EST CEPENDANT ENTIEREMENT SATISFAISANT. LA TEMPERATURE DE RECRISTALLISATION DU CHROME EST COMPRISE ENTRE 400 ET 500\C. LA CROISSANCE DES GRAINS EST HOMOGENE LORSQUE LA STRUCTURE EST EQUIAXE OU MIXTE. LORSQUE LA STRUCTURE EST COLONNAIRE, IL Y A CROISSANCE ANORMALE DES GRAINS SITUES EN SURFACE (RECRISTALLISATION SECONDAIRE INDUITE PAR DES DIFFERENCES D'ORIENTATION). LA DURETE EST RELIEE A LA TAILLE DE GRAINS DU CHROME PAR UNE LOI DE TYPE HALL ET PETCH.

Les balles de céréales, à savoir l'enveloppe autour du grain, ont récemment retenu l'attention des scientifiques afin d'entrer dans la formulation de biocomposites. En effet, ces sous-produits de l'agriculture ont un coût négligeable, sont perpétuellement renouvelables et disponibles en volume important dans le Monde et leur fin de vie est assurée par leur biodégradabilité. Leurs compositions chimiques et leurs propriétés thermiques et mécaniques sont similaires à celles des fibres naturelles.Dans cette thèse, deux types de balles de riz et deux types de balles de Petit Epeautre ont été étudiées à travers leur microstructure, leur composition chimique, leurs propriétés mécaniques et thermiques. Les balles ont été incorporées dans une matrice bio-sourcée et biodégradable, à savoir le poly(acide lactique) (PLA) pour donner des biocomposites dont les propriétés d'usage ont été étudiées. Il apparaît que les balles céréalières peuvent devenir un candidat potentiel intéressant pour le renforcement du PLA moyennant une amélioration de l'adhésion à l'interface entre les balles et le PLA.Afin d'améliorer cette interface, les balles ont été traitées par une solution alcaline (NaOH) et par des agents de couplage de type organosilane (3-aminopropyltriéthoxysilane et 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane). Le traitement alcalin a permis de retirer une grande partie des hémicelluloses, de la lignine, de la cire et de la silice présentes dans les balles. La dissolution de ces constituants a provoqué une plus forte hygroscopicité des balles et se traduit par de plus faibles propriétés mécaniques des biocomposites. Le couplage traitement alcalin/traitement silane semble apporter une amélioration des performances plus importantes que le traitement silane seul. Ce traitement de surface a davantage d'impact sur la balle de Petit Epeautre que sur la balle de riz.L'évolution des propriétés d'usage des biocomposites à base de balles de riz au cours de différents vieillissements (thermique, hydro-thermique, cyclages hygro-thermiques, UV) a été étudiée. Les résultats montrent que l'évolution microstructurale induite par les vieillissements influence significativement les propriétés des biocomposites. La dégradation des biocomposites se traduit par une diminution de la masse moléculaire moyenne du PLA. La réorganisation de ces macromolécules augmente sensiblement le taux de cristallinité du matériau. Ceci induit un changement de la couleur, de la stabilité dimensionnelle des pièces et des propriétés mécaniques du PLA et des biocomposites qui dépend essentiellement de la température de vieillissement par rapport à la température de transition vitreuse du PLA. Il apparaît que l'ajout de balles accélère la dégradation du PLA. Dans le cas d'un vieillissement hydro-thermique au-dessus de la température de transition vitreuse du PLA, une réduction de cette dégradation a été mise en évidence par l'utilisation de certains traitements de surface des balles. / The cereal husks, namely the envelope around the grain, have recently attracted the attention of scientists for biocomposites development, because they are low-cost, renewable, biodegradable, and available in abundant volume throughout the world. Their chemical composition and their thermal and mechanical properties are similar to the natural fibers.In this work, two types of rice husk and two types of Einkorn wheat husk were studied through their microstructure, chemical composition, mechanical and thermal properties. The husks have been incorporated into a bio-sourced and biodegradable matrix, namely poly (lactic acid) (PLA) to produce biocomposite which functional properties were studied. It appears that the husks can be good candidates for strengthening the PLA through improved adhesion at the interface between the husks and the PLA.To improve the husks/PLA interface, the husks were treated with an alkaline solution (NaOH) and organosilane coupling agents, such as 3-aminopropyltriethoxysilane and 3 - glycidoxypropyltrimethoxysilane. The alkaline treatment has removed much of hemicelluloses, lignin, wax and silica present in the husks. The dissolution of these components resulted in a higher hygroscopicity of husks and lower mechanical properties of biocomposites. The coupling between an alkaline treatment and a silane treatment seems to provide better properties than the silane treatment alone. This surface treatment has a greater impact on the Einkorn wheat husks than on rice husksThe variations of the functional properties of rice husks based biocomposites during different ageings (thermal ageing, hydro-thermal ageing, hygro-thermal cycled ageing, UV ageing) was studied. The results show that the microstructural changes induced by ageing significantly influence the properties of biocomposites. Biocomposites degradation results in a decrease of the average molecular weight of PLA. The reorganization of these macromolecules significantly increases the degree of crystallinity of the material. This causes a change in color, dimensional stability of devices and mechanical properties of PLA and biocomposites which essentially depends on the ageing temperature regards to the glass transition temperature of PLA. It appears that the addition of husks accelerates the degradation of PLA. In the case of a hydro-thermal ageing performed above the glass transition temperature of the PLA, a reduction of this degradation was demonstrated by the use of specific surface treatments of husks.

Amélioration de la mouillabilité des fibres de SiC par les alliages d'aluminium grace à un traitement de surface par une solution aqueuse saturée de K₂ZrF₆ à température proche de l'ébullition. Analyse des phénomènes responsables des cette amélioration et de leur influence sur la résistance à la rupture des fibres

Les filaments de SiC sont obtenus par depot chimique en phase vapeur sur un substrat de W chauffe par effet Joule. Ces filaments peuvent etre utilises comme renforts dans des matrices d' alliage de titane. L' interposition d' une phase synthetique de TiC entre un substrat filamentaire de W et le depot de SiC a permis d' obtenir une stabilite thermochimique accrue du couple de diffusion. Les mecanismes conduisant a la protection chimique ont ete identifies. Une simulation numerique du depot de TiC, prenant en compte une evaluation de la convection des gaz, du transfert thermique, et de la diffusion des precurseurs gazeux, a permis une meilleure comprehension du mecanisme de formation du carbure de titane. L' influence des differents parametres operatoires sur la germination, la microstructure et la composition des depots a ete analysee, dans le but de controler la texture et la composition des materiaux. Le comportement mecanique des differents constituants a ete evalue afin de comprendre le mecanisme de rupture du filament dans son ensemble.