Ce mémoire prend la forme d’une réflexion critique sur le modèle proposé par Hosler afin d’expliquer les taux quantifiés d’étain et d’arsénique dans des objets de statut métalliques Mésoaméricains provenant principalement de l’Occident mésoaméricain et couvrant les deux phases de développement de la métallurgie mésoaméricaine. Ces objets font partie de la collection du Museo Regional de Guadalajara. Plus particulièrement, ce mémoire s’intéresse aux grelots mésoaméricains puisqu’ils représentent un élément important de la métallurgie préhispanique en Mésoamérique. Cette réflexion critique soulève plusieurs considérations techniques, méthodologiques, étymologiques, iconographiques, ethnohistoriques et logiques du modèle de Hosler relativement à la couleur des alliages constituant les grelots mésoaméricains. Les paramètres sur lesquels Hosler base son modèle sont questionnables à plusieurs niveaux. Ainsi, le fait que les niveaux d’arsenic ou d’étain observés dans les alliages cupriques de biens utilitaires sont généralement inférieurs à ceux quantifiés dans les alliages cupriques usités pour la fabrication de biens de statut de la Période 2 pourrait s’expliquer par le fait qu’il s’agit de deux méthodes de fabrication distinctes ayant des contraintes techniques différentes ou que ces artéfacts ont des paramètres et des fonctions distinctes. Les limites de l’association soleil-or, lune-argent y sont également exposées et un chapitre est consacré à la sonorité. / This thesis takes the form of a critical reflection on the model proposed by Hosler to explain the levels of tin and arsenic in metallic Mesoamerican status objects coming mainly from the western part of Mesoamerica and covering both phases of the development of Mesoamerican metallurgy. These objects are part of the collection of Museo Regional de Guadalajara. In particular, this thesis focuses on Mesoamerican bells since they represent an important element of the development of pre-Hispanic metallurgy.This critical reflection raises several technical, methodological, etymological iconographic, ethnohistorical and logical concerns regarding Hosler’s model relating to the colour of the alloys making up Mesoamerican bells. The desire to obtain certain colours can not be proven based solely on the results of composition analysis. Furthermore, the parameters on which Hosler bases her model are questionable on several levels. For example, the fact that the levels of arsenic or tin observed in copper based alloys used for the fabrication of utilitarian goods are generally lower than those measured in copper alloys used for status goods from Period 2 could be explained by the differing technical constraints of two distinct fabrication methods or by the contrasting parameters and functions of the two types of artifact. The limits of the association between sun-gold and moon-silver are also exposed. A chapter is also dedicated to the sonority of the bells.

Cette étude a pour but de développer de nouveaux matériaux composites à matrice métallique renforcés par des nanotubes de carbone (CNT) et présentant des propriétés mécaniques améliorées. La majeure partie de ce travail a été réalisée en utilisant des CNT multi-feuillets synthétisés par déposition chimique en phase vapeur en tant que renforts et un alliage d'aluminium AA5083 comme matrice. Des composites CNT/AA5083 denses et homogènes ont été élaborés par le procédé de métallurgie des poudres suivi par une étape de mise en forme, l'extrusion. L'homogénéité de la dispersion des CNT à l'échelle microscopique dans les composites s'avère être un paramètre clé pour l'amélioration des propriétés mécaniques. Ceci a été réalisé par broyage planétaire à haute énergie impliquant des mécanismes de déformation plastique et de soudure à froid et a été démontré à l'aide d'études cartographiques par spectroscopie Raman. La limite d'élasticité, la résistance à la traction et la micro-dureté des composites homogènes ont été augmentées jusqu'à respectivement 55%, 61% et 33% en comparaison avec l'alliage sans CNT et préparé dans les mêmes conditions. Le coefficient de dilatation thermique a été quant à lui réduit de 10%. Les propriétés optimales ont été obtenues pour des concentrations en CNT de 1,5 % en masse. Le renforcement du matériau a été principalement attribué au transfert de charge à l'interface CNT/matrice. / The overall goal of this thesis is to process new metal matrix composites reinforced by CNT with enhanced mechanical properties. The main part of this work was achieved using CVD-grown multi-walled CNT as reinforcement and a high-performance light aluminium alloy, AA5083, as the matrix. Dense and homogeneous CNT/AA5083 composites were processed by the powder metallurgy route, followed by an extrusion forming process. A homogeneous dispersion of the CNT in the composites at the micron scale appears to be a key parameter for improving the mechanical properties. This could be achieved using high energy ball milling through the mechanisms of plastic deformation and cold-welding, and was demonstrated from Raman spectroscopy cartography studies. Yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness of the homogeneous composites were increased by up to 55%, 61% and 33%, with respect to raw alloys processed in the same conditions, and the coefficient of thermal expansion was decreased by 10%. Optimal results were obtained with a CNT con-tent of 1.5 wt.-%. The material strengthening was principally attributed to load transfer at the CNT/matrix interface.

La macroségrégation est un défaut connu dans les procédés de coulées industrielles. La genèse de ce défaut est la conséquence de l'interaction complexe entre la microségrégation ou la distribution des espèces chimiques à l'échelle de la microstructure et les mouvements des phases liquide et solides. Les hétérogéneités de concentration en solutés à l'échelle de la pièce peuvent être rédhibitoires vis-à-vis de la qualité du produit.Dans ce travail, on propose un modèle numérique pour simuler et prédire la formation des macroségrégations en coeur des pièces d'alliages multi-constitués, induites par des variations thermiques et solutales dans la phase liquide. Dans un premier temps, on considère que le métal solidifie à volume constant. Dans ce contexte, la convection thermosolutale est étudiée ainsi que son influence sur la formation des canaux ségrégées à différentes échelles de modélisation. Dans un deuxième temps, le modèle vise à prédire les macroségrégations en présence de changement de volume du métal, dont la cause principale est le retrait à la solidification, pouvant être à l'origine du phénomène de ségrégation inverse. La surface entre le métal et le gaz environnant au cours du retrait évolue pendant le retrait en fonction du chemin de solidification qui varie avec la macroségrégation. Cette évolution d'interface est suivi par la méthode level set. Des prédictions de concentration moyenne, couplées aux bases de données thermodynamiques pour mieux prédire les chemins de solidification des alliages multi-constitués, sont analysées et comparées avec des résultats expérimentaux. Finalement, des calculs de solidification en microgravité sont présentées, simulant un essai expérimental dans le contexte du projet CCEMLCC lancé par l'Agence Spatiale Européenne. Les résultats en fin de solidification montrent un accord acceptable quant à la forme et l'élongation des échantillons solidifiés. Ces calculs sont faits avec des approximations binaire, ternaire et quaternaire d'une même nuance d'acier utilisée dans les essais en microgravité. / Macrosegregation is key defect in industrial casting processes. During solidification, solute redistribution at the scale of microstructure, also known as microsegregation, take place with complex interactions, in order to form one or more solid phases. These interactions between microsegregation and movements of liquid and solid phases may lead to macrosegregations. These solute heterogeneities spanning on a larger scale, may result in a bad casting quality. In this thesis, we propose a numerical model to simulate and predict macrosegregations occurring in the centre of multicomponent alloys, caused by thermal and solutal variations in the liquid phase. First, we assume that the metallic alloy solidifies with a constant volume. In this context, we study the influence of thermosolutal convection on the formation of channel segregations, at different modelling scales. The second part of this modelling work consider solidification while the metallic alloy's volume is decreasing, mainly due to overall density variation, also known as solidification shrinkage, possibly leading to the so-called inverse segregation phenomenon, appearing on the alloy's skin. In the context of solidification shrinkage, the shape of the metal's boundary with surrounding gases varies according to a constantly changing solidification path due to macrosegregation. The level set method is therefore used to track its evolution with time. Composition predictions, coupled with thermodynamic database mappings for more accurate multicomponent solidification paths, are analysed and compared to existing experimental setups. Finally, simulations of a reduced-gravity solidification cases are performed, mocking an experimental benchmark from the CCEMLCC project launched by the European Space Agency. The results after complete solidification show acceptable agreement for the final shape, compared to experimental results. These computations were performed with binary, ternary and quaternary approximations of the same steel grade which was used in reduced-gravity experiments.

Antimoine et tungstène, deux "petits métaux" qui, à différentes périodes, eurent une importance stratégique liée à l'industrialisation et l'armement. L'antimoine, connu depuis l'Antiquité, fut exploité en France à partir du XVIe siècle mais c'est aux XIXe et XXe siècles qu'il fit l'objet d'une exploitation significative. Les applications industrielles du tungstène, plus récentes, datent de la fin du XIXe siècle. Aux XIXe et XXe siècles, plusieurs périodes présentent une convergence entre la taille des gisements, les méthodes d'exploitation et de traitement employées, la structure des entreprises et la consommation de ces métaux. Cette conjonction s'avère favorable à la prospérité, dans la période préindustrielle puis au XXe siècle, au développement des mines métropolitaines. La dispersion des compagnies et la multitude de petits gisements fut, au contraire, préjudiciable à la prospérité de cette activité. Dans les années 1960, l'implication de l'Etat dans la recherche minière, à travers le BRGM, puis les mesures de soutien à la prospection privée, aboutirent à la découverte de nouveaux gisements de métaux non-ferreux. En revanche, l'implication de l'Etat dans l'exploitation minière, à travers COFRAMINES, fut moins favorable. La gestion administrative et peu réactive s'avéra inadaptée à la versatilité du marché de ces métaux. Aujourd'hui, en France, la mine se heurte à de telles contraintes, sociales, administratives et environnementales, que la relance d'une exploitation de l'antimoine et du tungstène parait peu probable, dans les conditions économiques actuelles. / Antimony and tungsten, two "small alloy metals" that both, at different periods of time, had a strategic importance, linked to industrialisation and armament. Antimony which was known in Antiquity, has been mined in France since the 16th century, but it was truly during the 19th and 20th centuries. Industrial applications of tungsten are recent, dating back to the last decade of the 19th century. During the 19th and 20th centuries, several periods present a convergence between the size of deposits, the methods used to exploit and process, the companies' structure, and the consumption of these two metals. This conjunction was favourable to the antimony mines' prosperity during the pre-industrial period then, in the 20th century, to the development of several mines. The dispersion of companies, on a multitude of small deposits, is prejudicial to the development of antimony and wolfram-rich districts like those of the Massif Central. The French State's implication, through the BRGM's actions starting in the 1960s, then by the establishment of aids towards private prospecting, was beneficial for the discovery of non-ferrous metals deposits. However, the State's decision to change from exploration to mining, through COFRAMINES, was less favourable. The administration management, sometimes burdened and slow to react, showed itself to be inadequate in a context as versatile as the antimony and tungsten market. Today the mining industry, in its whole, faces such social, administrative and environmental constraints, that the antimony and tungsten mining industry's revival, in today's economic and political situation, remains improbable.

La présente étude visait à étudier la dynamique du plaisir et de la souffrance pour les travailleurs qui ont été massivement licenciés, avec un total de 390 travailleurs et qui continuent leurs droits de résiliation tardive. Notre objet d'étude est situé dans une société du secteur de la mécanique des métaux de la municipalité d'Erechim, RS. L'importance de la recherche de la santé et de la maladie au travail pour ces travailleurs est basée, étant donné que, même si elles sont rejetées, elles sont liées à l'entreprise en raison des arriérés de salaire. Dans une ville de 100 000 habitants, ces mises à pied massives entraînent des changements importants dans l'économie de la ville et souvent les travailleurs sont «invisibles» à ce processus, compte tenu uniquement des données de l'entreprise, car il est considéré comme le générateur d'emplois. En tenant compte des arriérés de salaire de tant de travailleurs et de ce processus de chômage collectif, nous cherchons à connaître la réalité de ces travailleurs face à cette situation qui affecte directement leur vie et leurs familles. Notre recherche repose sur les hypothèses théoriques et méthodologiques de la clinique en psychodynamique du travail. La méthode qualitative a été utilisée, avec des entretiens individuels, semi-structurés avec des travailleurs en cours de licenciement. En ce qui concerne les sources de plaisir et de souffrance au travail, nos études ont souligné que les expériences de plaisir peuvent être liées à la réception de la partie en espèces de sa valeur de résiliation. En ce qui concerne la souffrance, cela est lié à la façon dont ils ont été licenciés et au manque de respect de l'accord, générant des arriérés de salaire. Ces facteurs qui causent des souffrances peuvent causer la maladie du travailleur. En ce qui concerne les stratégies défensives de ces travailleurs pour soutenir la dualité entre le chômage et les arriérés de salaires, nous pouvons mettre en évidence la rationalisation, le refus, le repenser et la réévaluation de leur expérience de travailleur. Les deux visent à protéger le travailleur contre la décompensation, mais ne modifient pas la réalité contre le chômage. Le travail pour les participants d'une manière unanime est considéré comme une source de survie et, à cause de cela, essentiellement axé sur les tâches. Il existe des cas où la signification du travail est liée aux valeurs liées à la construction de l'identité, de la reconnaissance et des relations interpersonnelles, mais nous comprenons que la rationalité instrumentale chevauche encore. Par conséquent, l'apparition d'innombrables expériences liées à la souffrance au travail n'est pas surprenant, considérant que la satisfaction est plus étroitement liée au caractère subjectif de cette dernière. / A proposta deste trabalho foi investigar a dinâmica de prazer e sofrimento dos trabalhadores que sofreram demissão em massa, um total de 390 trabalhadores, e que continuam com seus direitos rescisórios em atraso. O nosso objeto de estudo, se situa em uma empresa do ramo do setor Metal Mecânico do município de Erechim, RS. Fundamenta-se a importância de pesquisar saúde e doença no trabalho para estes trabalhadores, considerando que mesmo demitidos, encontram-se vinculados à empresa devido ao atraso salarial. Em uma cidade com 100 mil habitantes, estas demissões em massa acarretam mudanças significativas na economia da cidade e muitas vezes os trabalhadores são “invisíveis” neste processo, sendo levado em conta apenas dados referentes à empresa, por ser ela a geradora de empregos. Considerando o atraso salarial de tantos trabalhadores e este processo de desemprego coletivo, procuramos conhecer a realidade destes trabalhadores frente a esta situação que atinge diretamente sua vida e de suas famílias. Nossa pesquisa fundamenta-se nos pressupostos teóricos e metodológicos da Clínica em Psicodinâmica do Trabalho. O método qualitativo foi utilizado, realizando-se entrevistas individuais, semiestruturadas com trabalhadores em processo de demissão. Com relação às fontes de prazer e sofrimento no trabalho, nossos estudos apontaram que as vivências de prazer podem estar ligadas ao recebimento da parcela em dinheiro de seu valor rescisório. No que tange ao sofrimento, este está relacionado à forma como foram demitidos e a falta de cumprimento com o acordo, gerando os atrasos salariais. Estes fatores que provocam sofrimento também podem adoecer o trabalhador. No que diz respeito às estratégias defensivas desses trabalhadores para suportar a dualidade entre o desemprego e o atraso salarial, podemos destacar a racionalização, a negação, repensar e reavaliar sua vivência enquanto trabalhador. Todas objetivam proteger o trabalhador contra a descompensação, porém não modificam a realidade frente ao desemprego. O trabalho para os participantes de forma unânime é considerado fonte de sobrevivência e por conta disto, essencialmente centrado na tarefa. Há casos nos quais o sentido do trabalho está ligado aos valores relativos à construção de identidade, reconhecimento e relacionamento interpessoal, entretanto, entendemos que a racionalidade instrumental ainda se sobrepõe. Portanto, não causa espanto o aparecimento de inúmeras vivências relacionadas ao sofrimento no trabalho, considerando a satisfação estar mais intimamente relacionada ao caráter subjetivo daquele.

Les objectifs de ce travail sont doubles. Le premier est la caractérisation de l’organisation technique, économique et sociale de la métallurgie du fer au sein d’un vaste ensemble géographique. Le second est de vérifier l’existence de permanences ou de ruptures chronologiques et géographiques dans ce système. Une chronologie large (450 a.C. – 100 p.C.) incluant la conquête romaine des territoires concernés permet de vérifier si les changements politiques influent sur les productions comme celle du fer. Dans un premier temps, l’étude des structures de production, ainsi que des outils et des déchets de travail du fer, fournit des éléments permettant de restituer les procédés techniques employés par les métallurgistes. Il a ainsi été possible de démontrer que certains forgerons étaient spécialisés dans la fabrication d’un panel réduit d’objets, tandis que d’autres avaient une activité beaucoup plus large. Dans un second temps, un travail sur l’organisation des espaces de production a permis de démontrer l’existence de plusieurs types d’arrangements des structures au sein des ateliers. Ces éléments, ajoutés à ceux sur les techniques de fabrication, conduisent à déterminer l’existence de lignées techniques : des personnes utilisant des structures similaires pour effectuer des productions similaires. Enfin, la réinsertion de ces données dans leur contexte social, en particulier en associant chaque production au statut du site sur laquelle elle est effectuée, démontre de fortes variations régionales et chronologiques de l’organisation du processus métallurgique sur la façade atlantique. Au début du second âge du Fer, la métallurgie est peu répandue. Elle ne produit que peu de déchets et s’effectue en contexte rural. Les quantités de métal les plus importantes sont travaillées au sein des domaines des élites. La fin de la Protohistoire est marquée par une augmentation de la quantité de fer produit et par la spécialisation toujours plus marquée des activités, démontrant une forte séparation des diverses phases de travail. De plus, la proportion de travaux de forge au sein des agglomérations augmente. Autour du changement d’ère, la quantité de fer produit croît encore, de même que le nombre d’espaces de travail spécialisés. Cela atteste de la prolongation des tendances amorcées des périodes antérieures. / The objectives of this work are twofold. First, to characterize the technical, economic and social organization of iron metallurgy within a vast geographical area. Secondly, to verify the existence of permanence or chronological and geographical breaks in this system. A broad chronology (450 BC - 100 p.c.) including the Roman conquest of the territories concerned, makes it possible to verify the influence of political changes in iron production. First, the study of production structures, as well as iron working tools and waste, provides elements for restoring the technical processes used by metallurgists. It was thus possible to demonstrate that some blacksmiths were specialized in the manufacture of a reduced panel of objects, while others had a much larger activity. In a second step, work on the organisation of production spaces made it possible to demonstrate the existence of several types of structural arrangements within the workshops. These elements, added to those on manufacturing techniques, lead to the determination of the existence of technical lines: people using similar structures to carry out similar productions. Finally, the reintegration of these data into their social context, in particular by associating each production with the status of the site on which it is carried out, shows strong regional and chronological variations in the organisation of the metallurgical process on the Atlantic coast. At the beginning of the second Iron Age, metallurgy was not very widespread. It produces little waste and is carried out in a rural context. The largest quantities of metal are processed in the elite domains. The end of Protohistory is marked by an increase in the quantity of iron produced and by the ever more marked specialisation of activities, demonstrating a strong separation of the various phases of work. In addition, the amount of smithing works increase in urban areas. Around the change of era, the quantity of iron produced increased further, as did the number of specialized workspaces. This reflects the continuing trends initiated in previous periods.

L’objectif de ce travail de thèse a été de développer et de valider une méthode d’analyse quantitative du silicium liquide par la technique LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). Pour cela, le dispositif utilisé consiste en une mesure intrusive sur la surface de bulles gazeuses, générées au cœur du métal fondu par soufflage d’un gaz inerte au travers d’un tube. Dans un premier temps, les conditions d’acquisition du signal ont été optimisées pour permettre la répétabilité et la reproductibilité du signal LIBS en dépit des fluctuations paramétriques induites par le bullage. Dans un second temps, les paramètres expérimentaux affectant les propriétés physiques des plasmas produits ont été évalués pour maximiser la sensibilité de la mesure et réduire les limites de détection. Les deux paramètres clefs qui ont été identifiés sont la densité de puissance apportées par l’impulsion laser et la nature du gaz de bullage : l’intensité du signal et donc le nombre d’émetteurs dans les plasmas sont favorisés par les hautes énergies laser et par une atmosphère d’argon plutôt que d’hélium. Le diagnostic spectroscopique des plasmas générés en fonction de ces paramètres a permis de montrer qu’ils n’ont pas d’effet significatif sur la température des électrons, des ions et des espèces neutres. L’augmentation de masse ablatée par le laser et la modification des conditions de relaxation du plasma par le milieu ambiant sont les mécanismes majoritaires à considérer. Finalement un modèle d’analyse quantitatif a été construit dans les conditions optimisées pour les impuretés B, Al, Fe, Cu et Ti du silicium. Il permet d’atteindre des limites de détection qui vont de quelques ppmw pour les éléments B, Fe et Al jusqu’à moins de 0,5 ppmw pour le Cu et le Ti. Les concentrations prédites par LIBS présentent un très bon accord avec celles déterminées par une méthode ex-situ conventionnelle, l’ICP-OES, avec des écarts relatifs inférieurs en moyenne à 10 %. Ceci démontre l’intérêt de la technique LIBS pour contrôler in-situ et en temps réel un procédé d’élaboration du silicium photovoltaïque. / The aim of this PhD research work was to develop and to validate a quantitative method to measure the composition of molten silicon by Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). The device used consists in an intrusive measurement on the surface of gas bubbles which are produced by blowing an inert gas through a pipe inserted into the melt. First, the signal acquisition conditions were optimized to ensure LIBS signal repeatability and reproducibility to overcome experimental fluctuations due to the bubbling. Second, the experimental parameters affecting plasma physics were evaluated to maximize the measurement sensitivity and to lower the limits of detection. The two key parameters identified are the laser power density and the ambient gas: the signal intensity and then the number of emitters inside the plasma are promoted by higher laser energy and an Ar atmosphere rather than a He one. The plasma spectroscopic diagnosis as a function of these parameters showed that they don’t have significant effect on the temperature of electrons, ions and neutral species. The only mechanisms to be considered are then the increase of the mass ablated by the laser and the modification of the plasma relaxation conditions by the ambient atmosphere. Third, calibration curves were established for B, Al, Fe, Cu and Ti impurities under the optimized conditions. Limits of detections from few ppmw for B, Fe and Al to less than 0,5 ppmw for Ti and Cu have been achieved. The predicted concentrations by LIBS are in very good agreement with the ones measured by the conventional ex-situ method, ICP-OES. The mean relative discrepancy is lower than 10 %. These results demonstrate the LIBS benefits for in-situ and in-line monitoring of photovoltaic silicon production processes.

Ce mémoire de thèse synthétise trois années de recherches dédiées à l'étude numérique et théorique de la compression à haute densité de poudres métalliques. Des diérentes phases qu'intègrent la métallurgie des poudres, la phase de compression à froid de la poudre est l'une des phases les plus sensibles de ce procédé de fabrication, car elle influence les propriétés mécaniques de la pièce finale. Il est donc nécessaire de mettre en place une approche numérique qui permet de contrôler et d'optimiser la compression de poudre jusqu'à de fortes valeurs de compacité (compacité supérieure à 0:9). Pour cela, nous proposons de reproduire par la méthode des éléments discrets le comportement de la poudre observé expérimentalement sous diérents types de chargement. A ce jour, les simulations via cette méthode sont limitées à une valeur de compacité ne dépassant pas 0:85. Pour dépasser ces limitations, nous présentons un modèle de contact implémenté dans un code éléments discrets libre (Yade). Ce nouveau modèle de contact est développé sur la base de la loi de contact normal qui intègre le terme de densité locale des particules dans son expression, afin de prendre en compte l'incompressibilité des grains se produisant à des valeurs de compacité supérieures à 0:85. Dans le but de procéder à des simulations plus réalistes, un nouvel algorithme géométrique de génération d'empilements de sphères polydisperses est développé. Ce nouvel outil numérique est capable de générer très rapidement de grands assemblages de sphères en contact tout en contrôlant diérents paramètres comme la distribution de la compacité, la taille minimale et maximale des sphères. Avec le modèle de contact capable de reproduire l'interaction entre les grains et la création d'un algorithme pouvant générer des assemblages de sphères similaires à un tas de poudres, nous procédons à des simulations de compression isostatique et en matrice pour diérents types de poudres (cuivre, aluminium, fer). Les résultats obtenus sont directement comparés à ceux issus des simulations éléments finis multi-particules et de l'expérience. Ces comparaisons permettent ainsi de valider et de tester la robustesse du modèle de contact développé. Pour finir, nous investiguons sur la base de nos divers développements validés, l'évolution d'une poudre d'aluminium avec un gradient de compacité au cours d'une compression en matrice.

Les principes de base de l'élaboration des matériaux présentant de bonnes propriétés mécaniques sont connus depuis que la théorie des dislocations fut développée. Si la ductilité nécessite une mobilité raisonnable des dislocations, la résistance mécanique est, elle, liée à la présence des obstacles qui limitent le mouvement des dislocations. Parmi les différentes méthodes pour introduire ces obstacles l'affinage de la taille des grains a une contribution importante. Cependant, les propriétés mécaniques d'un agrégat polycristallin ne dépendent pas uniquement de la taille moyenne des grains mais aussi de la dispersion des tailles de grains dans le matériau. La métallurgie des poudres est une technologie versatile pour élaborer des microstructures “à la demande”. Dans ce cadre, nous avons utilisé la compaction isostatique à chaud (CIC) et le frittage flash (SPS) pour générer à partir de (nano)poudres de nickel pur, différents microstructures afin d'en étudier les influences sur le comportement mécanique macroscopique. En parallèle, nous avons, dans le cadre d'une modélisation micromécanique selon un schéma auto cohérent généralisé, modélisé le comportement macroscopique tenant compte des fraction volumiques des phases constituantes (grains, joints de grains) ainsi que leurs dispersions statistiques.

Le comportement mécanique du nickel polycristallin de haute pureté a été étudié en fonction de l'épaisseur et du nombre de grains dans l'épaisseur, à l'aide d'essais mécaniques et d'observations en microscopie électronique en transmission (MET). L'objectif principal est de caractériser l'effet d'une transition volume/surface des échantillons polycristallins métalliques en lien avec le microformage industriel. Le comportement mécanique a été examiné à l'aide de deux séries d'échantillons, une première dont l'épaisseur est fixée à 500 µm avec une taille de grains variable et une seconde dont la taille de grains est maintenue constante (100 µm) et dont l'épaisseur varie entre 12,5 µm et 6,4 mm. Ces deux séries d'échantillons, assurant la séparation des deux variables d'étude, possèdent une microstructure similaire caractérisée expérimentalement par diffraction des neutrons, EBSD et MET. Avec une réduction du nombre de grains dans l'épaisseur en dessous d'une valeur critique indépendante de la série d'échantillon, un fort adoucissement, une modification des caractéristiques du glissement plastique et une réduction des contraintes internes sont révélés. Cette valeur critique définit la borne inférieure du comportement mécanique polycristallin classique en dessous de laquelle le comportement multicristallin puis quasi-monocristallin apparaît. Cette transition semble due à l'existence d'effets de surface provoqués par la transition polycristal-monocristal.