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The Effect of Silica Nanoparticles on Corrosion of Steel by Molten Carbonate EutecticsPadmanaban Iyer, Ashwin 2011 May 1900 (has links)
The effect of silica nanoparticles on corrosion of steel by molten carbonate eutectic (42.7 percent Li2CO3, K2CO3) was investigated. The experimental design was based on static coupon immersion methodology where a coupon (material under study, in this case a rectangular stainless steel specimen of SS304 with dimensions approximately 5X20X.6mm and weight .5gm) is exposed to a static corroding environment for predetermined periods of time. The testing times were 2, 4 and 6 weeks. The temperature during testing was maintained at a constant 520C. The instantaneous corrosion rates were determined by normalizing the mass loss with respect to time and area. The mass loss was determined by descaling the corroded steel coupons using concentrated hydrochloric acid. The instantaneous corrosion rates obtained from all three times showed a reduction in corrosion of steel by molten carbonate eutectics when doped with silica 1 percent by weight in comparison to the molten base carbonate eutectics.
The results showed that doping the carbonate eutectic with silica nanoparticles (1 percent by weight) reduced the corrosion of steel by half in comparison to the corrosion without doping.
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Nano Composite Piezo-Responsive Foam Enabled Pressure MappingSundet, Jake Duane 03 November 2023 (has links) (PDF)
Pressure injuries cause pain both physically and financially. By creating a comfortable pressure mapping system, pressure injuries can more easily be prevented, and a large expenditure avoided. Nano composite piezo-responsive foam (NCPF) is an inexpensive foam that can be used to measure a static load while still providing a comfortable interface. As NCPF compresses, the impedance changes, correlating to a change in pressure. Optimizing electrode geometry is needed to take full advantage of the impedance change NCPF incurs upon deformation. To optimize electrode geometry, a design of experiment was performed which concluded that a one square inch area of interlaced finger electrodes provides the largest change in impedance with a finger gap of 1.5 mm. The optimized electrode geometry is utilized in several demonstrations including a modular design allowing a wide range of surfaces to be mapped using the same hardware. By building a phenomenological model, NCPF output voltage is converted to pressure readings with an RMSE of 8.02%. This model provides evidence that using NCPF as a pressure sensor is a viable path to creating smart objects that an individual interacts with daily. In addition to the modular design, this technology is demonstrated in pressure sensing gloves and pressure plates, highlighting the feasibility of NCPF as a pressure sensing medium. Each system developed with NCPF is outfitted with an iOS application which allows for real time system feedback as well as record keeping capabilities.
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Composition Based Modaling of Silicone Nano-Composite Strain GaugesBaradoy, Daniel Alexander 01 July 2015 (has links) (PDF)
In this work a review of the technology surrounding high deflection strain sensing with an emphasis on that of a recently developed nickel nano-composite strain sensor is presented. A new base silicone material was identified for the nickel nano-composite strain sensor that improves its mechanical stiffness and conductive properties. A previously identified cyclic creep concern was mitigated through preconditioning and the use of adhered backing materials. Through a block design experiment the strain/resistance curves for the strain sensors were characterized over a wide range of nano-filler material compositions. An analytical model was developed based on observation that the resistance of the sensors follows a log-normal response with respect to applied strain. The model demonstrated high fidelity in representing the resistance-strain relationship of the sensors yielding an average R2 value of .93. A standard least squares statistical analysis confirmed strong relationships between curve fit parameters of the modified log-normal model and additive volume fractions with significance at the .05 level for each case. A suitable strain gauge composition was selected for a specific application: a fetal monitoring device. A prototype belt was developed that is worn over the abdomen to detect deflections cause by labor contractions and other fetal movements. Simulation testing on the device was performed and the device was found to be a feasible option for fetal monitoring.
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Percolation Study Of Nano-composite Conductivity Using Monte Carlo SimulationpercolationBai, Jing 01 January 2009 (has links)
A Monte Carlo model is developed for predicting electrical conductivity of carbon nanofiber composite materials. The conductive nanofibers are models as both 2D and 3D network of finite sites that are randomly distributed. The percolation behavior of the network is studied using the Monte Carlo method, which leads to the determination of the percolation threshold. The effect of the nanofiber aspect ratio on the critical nanofiber volume rate is investigated in the current model, each of the nanofibers needs five independent geometrical parameters (i.e., three coordinates in space and two orientation angles) for its identification. There are three controlling parameters for each nanofiber, which includes the nanofiber length, the nanofiber diameter, and the nanofiber aspect ratio. The simulation results reveal a relationship between the fiber aspect ratio and the percolation threshold: the higher the aspect ratio, the lower the threshold. With the simulation results obtained from the Monte Carlo model, the effective electrical conductivity of the composite is then determined by assuming the conductivity is proportional to the ratio of the number of nanofibers forming the largest cluster to the total number of nanofibers. The numerical results indicate that as the volume rate reaches a critical value, the conductivity starts to rise sharply. These obtained simulation results agree fairly with experimental and numerical data published earlier by others. In addition, we investigate the convergence of the current percolation model. We also find the tunneling effect does not affect the critical volume rate greatly. We propose that the percolation model is not scalable as well.
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In-process monitoring of micromoulding - assessment of process variationWhiteside, Benjamin R., Coates, Philip D., Martyn, Michael T. January 2005 (has links)
No / Advances in micromoulding technology are leading to complex,net-shape products having sub-milligramme masses with micro-scale surface features in a range of polymer and nano-composite materials.For such small components subjected to the extreme stress,strain-rate and temperature gradients encountered in the micromoulding process,detailed process monitoring is desirable to highlight variations in moulding conditions and assist in creating a viable manufacturing process with acceptable quality products.This paper covers the implementation of a suite of sensors on a commercial micromoulding machine and detailed computer monitoring during processing of a polyacetal component over a range of processing conditions.The results determined that cavity pressure curve integral data provides the most sensitive factor for characterisation of a moulding process of a 0.34 mm~3(0.49 mg)product.The repeatability of the process is directly compared with that of a 15.6mm~3(22.2 mg)product and shown to beinferior.DSC measurements of the whole products indicated little variation in average crystallinity of the products manufactured over a mould temperature range of 30 to 130deg C.
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Contribution à l'étude et à la caractérisation de nanofibres obtenues par électro-filage : Application aux domaines médical et composite / Contribution to the study of nanofibers characterization obtained by electro-spinning : medical and composite applicationKhenoussi, Nabyl 29 November 2010 (has links)
La filature par voie électrostatique consiste à dissoudre un polymère dans un solvant, puis soumettre cette solution à un champ électrostatique intense. Différents paramètres influencent l'obtention, la production et la régularité des nanofilaments obtenus. Parmi ces paramètres, il y a des paramètres physiques inhérents à la cabine de filage, des paramètres électriques et des paramètres liés à la solution. Pour obtenir des nanofilaments, la première étape est de déterminer le ou les meilleurs couples polymère-solvant ainsi que les conditions expérimentales optimales pour obtenir à la fois des produits homogènes et reproductibles. L'obtention de nanofilaments de caractéristiques mécaniques et de structures données est complexe et dépend à la fois de paramètres de filage, mais aussi des propriétés de la solution. Une des propriétés les plus importantes de la solution est sa viscosité. Il a donc été nécessaire d'étudier, pour différents couples solvant-polymère (PA, PAN, PLA, PHEA) leur comportement rhéologique. Ces études rhéologiques ont permises d'expliquer les morphologies des matériaux obtenus par la conformation macromoléculaire de la solution. Les non-tissés de nanofibres obtenus ont été caractérisés par Microscopie à Forces Atomiques (AFM), Microscopie Electronique à Transmission (MET) et à Balayage (MEE) pour les aspects morphologiques. D'autres caractérisations, thermique (DSC), spectroscopique (FTIR) et mécaniques (traction et indentation) ont complété la caractérisation de ces matériaux. A l'issue de l'étude précédente, les nanofibres ont été employées dans deux applications. (1) L'incorporation et la compatibilisation de nanorenforts à l'intérieur d'une matrice polymère (Polyacrylonitrile). L'influence sur les propriétés géométriques des nanofibres de façon globale, et plus finement, la morphologie de surface, ont été observées par une analyse AFM de nano-rugosité. (2) La réalisation à partir d'un biopolymère d'un guide tubulaire permettant la croissance cellulaire et la reconnexion de nerfs sectionnés. Il a fallu pour cela remplir un cahier des charges rigoureux en termes de dimensionnement, de structure, et de propriétés mécaniques. / Electrospinning is a process to produce the fibers in nano scale by injecting the polymer solution through a metallic needle to a high voltage electrical field. Different parameters affect the process production and regularity of obtained nano-web. Among these parameters, there are physical parameters depending on the electrospinning booth, electrical parameters and polymer solution properties. For nanofibers production, the first step is to determine the most efficient polymer-solvent pairs and the optimal experimental conditions for both homogeneous and reproducible products. Obtaining mechanical and morphological properties of nanofibers nonwowen is complex and depends on the electrospinning parameters, but also the solution properties. One of the most important properties of the solution is its viscosity. It was therefore necessary to study for the selected pairs (PA, PAN, PLA, PHEA) their rheological behaviour. These rheological studios allow to explain the morphology of obtained nanofibers, which could be explained by the conformation of the macromolecules in the solution. Nonwoven nanofibers obtained were characterized by atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) for morphological aspects. Other characterizations, thermal (DSC), spectroscopie (FTIR) and mechanical (tensile and indentation) completed the characterization of these materials. After these previous studios, the nanofibers have been used in two applications. (1) The incorporation of nanofillers and compatibilization within a polymer matrix (Polyacrylonitrile). The influence on the geometric properties of nanofibers, and surface morphology were observed by AFM nano-roughness analysis. (2) The production by electrospinning of a guide tube for cell growth and reconnection of severed nerves: from a biopolymer. The produced material had to meet strict specifications in terms of size, structure, and mechauical properties.
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Analyse quantitative des propriétés mécaniques de fraises dentaires rotatives en NiTi et étude de la fabrication de larges microstructures par polymérisation induite à deux photons / The quantitative analysis of mechanical properties of rotative drilling needles made of Ni-Ti, study of large scale fabrication using two-photon induced polymerizationLiu, Chao Yuan 18 July 2014 (has links)
Un tiers des urgences dentaires et un pourcentage élevé de maux de dents sont endodontie liés. Instruments rotatifs utilisés dans le traitement endodontique peuvent se briser à l'intérieur du canal radiculaire en raison de la fatigue des matériaux. Une fois cassé, l'extraction de la partie fracturée du canal est un travail difficile et ennuyeux de le patient et le dentiste. Par conséquent, l'alerte d'une fracture imminente lors de l'utilisation clinique ou développer de bonnes stratégies pour augmenter ses propriétés mécaniques sera d'une grande aide pour éviter les complications médicales / juridique. La recherche est étudié à partir de deux parties. La première partie a établi une plate-forme de test standard, simulant plusieurs paramètres de canal, propose une série de stratégies visant à améliorer la vie de la fatigue et des propriétés mécaniques de matériaux. Aussi, un système de surveillance utilisant de réseaux de Bragg (FBG) capteurs a été tentée. la raison de l'utilisation de la glycémie à jeun est sa petite taille qui est très prometteur dans l'intégration avec la pièce à main de l'équipement endodontique. dans le travail actuel, en ramassant et en analysant l'onde de contrainte par transformée de Fourier rapide (FFT), nous peut révéler la variation d'énergie et la fréquence phénomène déplaçant dans certaines fréquences caractéristiques. on espère que, avec ces informations, nous pouvons éviter / atténuer la survenue de fracture inattendue. Comme pour l'essai de fatigue, les données ont montré que la résistance à la fatigue peut être améliorée certain traitement thermique ou à mouvement alternatif méthode de rotation appliqué. tel phénomène peut être étroitement liée à la composition de la phase en ni-Ti en alliage et la contrainte de traction maximale est réduite lorsque le mouvement alternatif appliqué. études ont montré que plus la teneur de la phase martensite dans l'aiguille, l'plus de vie à la fatigue peut être atteint. Cependant, il peut être nécessaire de prendre des compromis avec l'efficacité de coupe de l'aiguille. pour cette question, nous pouvons combiner le traitement cryogénique et traitement thermique pour obtenir une meilleure résistance à la fatigue sans compromettre son efficacité de coupe. La deuxième partie est de fabriquer haute résolution, grande taille de la nouvelle Type aiguilles d'endodontie en utilisant la polymérisation à deux photons (TTP) technique. Le travail se fait à l'université de Joseph-Fourier LiPhy laboratoire, France. Contrairement à la fabrication traditionnelle du PPT, qui avait une limitation de sa taille de produits en raison du faible pouvoir lase, taux de redoublement et piézo entraîné stade, nous utilisons résine Ormocer, 130 kHz, 1W puissant laser de 532 nm à l'étape motorisé étage XY pour fabriquer une grande 800 échafaud um cellulaire bio-compatible et 1.2 cm aiguille de hauteur. aussi, pour améliorer la qualité du produit de TPP, l'approche de correction de la puissance du laser avait été tentée. Pendant TPP fabrication, la forme de focalisation laser changé lorsque la surface de la fabrication a été déplacé dans la direction z. Cela se traduit par le fait que nous avons besoin de plus afin d'assurer la taille de voxel est identique à z différent. pour corriger ce défaut, un procédé pour la correction de la puissance du laser et de la formule pour la puissance de correction sont proposées. la formule est dérivé du concept de maintien de conditions d'exposition identiques. / One third of dental emergencies and a high percentage of toothaches are endodontics related. Rotary instruments employed in endodontic treatment may break inside the root canal due to material fatigue. Once broken, extracting the fractured part from the canal is a difficult job and is annoying to both the patient and the dentist. Therefore, warning of an imminent fracture during clinical use or developing good strategies to increase its mechanical properties will be a great help to avoid medical/ legal complications. The research is studied from two parts. The first part established a standard testing platform, simulating several root canal parameters, proposing a series of strategies to improve the fatigue life and material's mechanical properties. Also, a monitoring system employing Fiber Bragg Grating (FBG) sensors has been attempted. The reason of using FBG is its small size which is very promising in integrating with the handpiece of the endodontic equipment. In the current work, by picking up and analyzing the stress wave through Fast Fourier Transform (FFT), we can reveal the energy variation and the frequency shifting phenomenon under some characteristic frequencies. It is hoped that with these information, we can avoid/alleviate the occurrence of unexpected fracture. As for the fatigue test, data showed that the fatigue life can be improved when certain heat treatment or reciprocating rotation method applied. Such phenomenon may be closely related to the phase composition in Ni-Ti Alloy and the maximum tension stress is decreased when reciprocating movement applied. Studies showed that the more content of martensite phase in the needle, the more fatigue life can be achieved. However, it may need to take compromise with needle's cutting efficiency. For this issue, we can combine cryogenic treatment and heat treatment to get better fatigue life without compromising with its cutting efficiency. The second part is to fabricate high resolution, large size of new type endodontic needles by employing two-photon polymerization (TTP) technique. The work is done in the university of Joseph-Fourier LiPhy lab, France. Unlike traditional TPP manufacturing, which had a limitation of its products size due to small lase power, repetition rate and piezo driven stage, we use Ormocer resin, 130 kHz, 1W powerful 532 nm laser with step motor driven X-Y stage to fabricate high bio-compatible 800 µm cell scaffold and 1.2 cm height needle. Also, to improve the product quality of TPP, the laser power correction approach had been attempted. During TPP fabrication, the laser focusing shape changed when the fabrication surface was moved up in z direction. This results in that we need more power to ensure the voxel size is the same at different z. To correct such defect, a method of the laser power correction and formula for the correcting power are proposed. The formula is derived from the concept of keeping exposure condition the same.
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Préparation de matériaux à base de nitrure de bore pour des applications 'énergie' / Preparation and Characterization of BN-based Materials for Energy ApplicationsZhong, Wenli 14 September 2012 (has links)
Bien que proposant des avantages importants par rapport à d'autres matériaux, les céramiques présentent un défaut récurrent, qui est leur plus ou moins grande fragilité due à des défauts de structure ou à des impuretés dans les réseaux structuraux. On s’affranchit de ces contraintes en améliorant la pureté des matériaux de base, en maîtrisant mieux les processus de fabrication, en les renforçant et en nanostructurant le matériau. C’est ce qui a donné naissance aux méthodes chimiques d’élaboration dites de « Bottom-up » qui reprennent le schéma de principe de la conception de la céramique naturelle en s’adaptant à la démarche des chimistes : des briques élémentaires représentant une architecture moléculaire sont assemblées pour former un composé macromoléculaire dont la composition est contrôlée à l’échelle atomique. Ce composé est mis en forme, durcit pour être transformé par cuisson en une céramique dont la composition est directement liée à la structure moléculaire des briques. Cette démarche est à l’origine de la voie dite des « polymères précéramiques ». Cette voie chimique s’adapte aux exigences des domaines de l’énergie. Notamment et afin d’exploiter et de saisir les opportunités que constituent l’apparition de nouveaux besoins en matériaux et/ou l’établissement de cahiers des charges stricts au regard des propriétés des matériaux dans ce domaine, la présente étude a pour objet d’élaborer des matériaux à base de BN comme les composites à renforts fibreux, les nanocomposites et les mousses.Après une introduction générale, le chapitre 1 décrit l’état de l’art de BN. Il s’intéresse à la littérature sur les propriétés des différentes formes du BN. La voie PDCs est détaillée et son application à l’élaboration du h-BN. Les différents types de précurseurs et de polymères sont décrits et l’accent est mis sur le borazine et le polyborazylène. La dernière partie concerne l’élaboration des composites à renforts fibreux, les nanocomposites et les mousses à base de BN qui sont considérés.Le chapitre 2 s’intéresse à l’élaboration de C/BN composites à partir de polyborazylènes qui est un projet de recherche sur ITER. Après un rappel sur le contexte de CEA, les différentes étapes liées au procédé d’élaboration des composites sont décrites et étudiées à l’aide d’outils de caractérisation comme la RMN solide,TGA, XRD et SEM. Le chapitre 3 s’intéresse à des nanocomposites qui se caractérisent par des phases nanocristallines de nitrure métallique parmi le nitrure de titane, de zirconium et d’hafnium dispersés dans une matrice de BN faiblement cristallisée. L’accent est mis sur la chimie moléculaire et sur la synthèse de polymétalloborazines qui permettent de conduire par pyrolyse à la formation directe de ces nanocomposites par croissance in-situ de la phase nanocristalline dans la matrice BN. Une étude préliminaire sur la possibilité de mettre en forme les polyméres en vue d’élaborer des structures massives nanocomposites est abordée.Le chapitre 4 se consacre à deux procédés de préparation de mousses. Le premier procédé qui combine la voie PDCs à la chimie intégrative vise à élaborer des mousses BN à porosité hiérarchisée. Le second procédé consiste à mélanger PMMA avec polyborazylènes pour subir des étapes de compactage et de pyrolyse générant des mousses. Pour ces deux types de matériaux, des mesures texturales comme BET et la porosimétrie mercure sont entreprises.Une conclusion générale termine le manuscrit. Elle fait un rappel des travaux entrepris dans chacun des trois chapitres et donne des perspectives liées aux trois types de matériau étudiés pendant la thèse. / Energy developments have brought hexagonal boron nitride-based materials increasing interest for future materials and technologies. The objective of this thesis concerns the preparation of BN shapes for energy applications including fiber-reinforced BN composites, BN-based nanocomposites and BN foams. Fiber-reinforced BN composite and BN nanocomposites display potential as tiles for protection limiters for the Ion Cyclotron Range Frequency antennas in fusion nuclear reactors. Porous BN materials have interests as host material for hydrogen storage and as catalyst supports. The Polymer-Derived Ceramics route which offers new preparation opportunities in chemistry and ceramic sciences is applied to manufacture shaped BN-based materials.Firstly, in the context of C/BN composite, polyborazylene vacuum-assisted infiltration and pyrolysis process was successfully introduced. We focused on the design, elaboration and properties of the C/BN composite through the study of the (1) synthesis and polymerization of borazine, (2) the polyborazylene-to-boron nitride conversion, (3) the morphological texture and mechanical properties of derived C/BN composites. We firstly demonstrated that it is possible to obtain dense-derived C/BN composites (density: 1.773 g cm-3, open porosity: 5.09%) by tuning the viscosity of polyborazylene in the infiltration process. SEM observation presented a very strong bonding between fibers and matrix. TGA under air analysis confirmed the improved oxidation resistance property of C/BN composite compared with C fiber.Secondly, we investigated the design, processing, and properties of transition metal-containing boron nitride nanocomposites from polymetalloborazine. With proper choice of boron nitride precursor, and by controlling the B/M ratio (M = Ti, Zr, Hf), a set of representative polymetalloborazines has been prepared as precursors of nanocomposites. In the reaction of BN source with metal precursor leading to polymetalloborazines, two main mechanisms are mainly concerned: N-H and B-H units of BN percursor react with N-alkyl groups presented in metal precursors. After its pyrolysis under ammonia up to 1000 oC then nitrogen from 1000 to 1500oC, the derived nanocomposites reveal the presence of metal nitride nanocrystales with an average diameter of 6.5 nm homogeneously embedded in a poorly crystallized boron nitride matrix. A preliminary study is presented on the preparation of monolith-type nanocomposites from selected polytitanoborazines. Finally, we applied two PDCs route-based strategies to prepare hierarchically porous and micro cellular BN foams. In the first strategy, monolith-type BN foams with a hierarchical porosity were synthesized from polyborazylene using an integrative chemistry combined-based sequence set-up that consists of the impregnation of silica and carbonaceous templates followed by pyrolysis process and elimination of the template. These novel porous BN architectures display hierarchical and high porosity (76 %) with an open-cell interconnected macroporosity and a surface area up to 300 m2g-1. In the second strategy, a sacrificial processing route has been proposed to fabricate micro cellular BN foams with a porosity of 79 % from a mixture of polyborazylene and poly(methylmethacrylate) (PMMA) microbeads by warm-pressing followed by pyrolysis consisting of the burn-out of PMMA while polyborazylene is converted into BN. These novel BN foams display potential as catalyst supports and host material for hydrogen storage.
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Greffage de polydimethylsiloxane et de polyéthylène sur des feuillets de graphène oxydé : application à la synthèse de (nano)composites conducteurs / Grafting of polydimethylsiloxane and polyethylene onto graphene oxide for the elaboration of electrically conductive (nano)compositesGuimont, Aline 18 February 2013 (has links)
L'objectif de la thèse est d'expérimenter et de valider de nouvelles voies d'exfoliation des feuillets de graphène dans des élastomères de type silicone (PDMS) et des thermoplastiques de type polyéthylène (PE). Ce projet s'appuie sur des étapes de modifications chimiques des feuillets de graphite oxydé (GO) dont la polarité initiale n'offre pas une compatibilité satisfaisante avec les matrices étudiées. Différentes approches ont été explorées : la synthèse du GO greffé PDMS a été réalisée avec succès par greffage directe d'un PDMS fonctionnalisé triéthoxysilane et par une réaction d'hydrosilylation catalytique de GO modifiés vinyltriméthoxysilane en présence de polyméthylhydrogénosiloxane. Une étude des propriétés viscoélastiques de suspensions de GO et GO modifié/PDMS a montré l'importance de l'interaction charge-charge sur la formation d'un réseau percolant. Le seuil de percolation rhéologique du GO a été obtenu à 1,75 %wt avec Af~60. En se basant sur le greffage radicalaire du pentadécane par abstraction d'atomes d'H par un peroxyde à haute température, il a été possible d'extrapoler cette réaction pour procéder au greffage d'un PE de faible masse molaire (Mn~2000). De plus, des PE fonctionnalisés thiol et azoture de Mn similaire ont aussi été greffés sur des dérivés du graphite par addition radicalaire et de Michael. Après sélection d'une charge présentant une conductivité en poudre proche du graphite et une bonne affinité pour les milieux alcanes, un nano-composite à base de PEBD présentant des propriétés électriques convenables pour une application de blindage électromagnétique (4.105 Ω.cm à 25%wt) a été réalisé et ceci sans utiliser d'agents réducteurs toxiques / The aim of this thesis was to experiment and validate new means of graphene exfoliation in an elastomer matrix such as silicone (PDMS) and a thermoplastic matrix such as polyethylene (PE). Because of the low affinity of graphene oxide for these matrices due to its high polarity, its chemical modification was carried out. Different approaches were explored: the grafting of PDMS onto GO was carried out with success by a direct functionalization with a PDMS terminated triethoxysilane and by a catalytic hydrosilation reaction of a PDMS terminated Si-H onto vinyltrimethoxysilane modified GO. The viscoelastic behavior of GO and modified GO/PDMS suspensions showed the importance of the filler-filler interaction on the formation of a percolating network. The rheological percolation threshold of the GO/PDMS suspension was obtained at ~1.75 wt% with an aspect ratio (Af) of ~60. In addition, the grafting of PE onto GO was studied with the high temperature radical grafting of pentadecane formed by a hydrogen atom abstraction with a peroxide, which was then extrapolated to a low molecular PE (Mn~2000). Moreover, thio and azide functionnalized PE with a similar Mn were also grafted onto graphite derivatives by a radical and a Michael addition. After choosing the filler which presented the closest electrical conductivity to the one of graphite powder and a good affinity for a heptane media, a LDPE based nano-composite that presented suitable electrical properties for an electromagnetic shielding application (4 105 Ω.cm at 25 wt%) was obtained and this without any use of toxic reducing agents
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Contribution à l'étude et à la caractérisation de nanofibres obtenues par électro-filage : Application aux domaines médical et compositeKhenoussi, Nabyl 29 November 2010 (has links) (PDF)
La filature par voie électrostatique consiste à dissoudre un polymère dans un solvant, puis soumettre cette solution à un champ électrostatique intense. Différents paramètres influencent l'obtention, la production et la régularité des nanofilaments obtenus. Parmi ces paramètres, il y a des paramètres physiques inhérents à la cabine de filage, des paramètres électriques et des paramètres liés à la solution. Pour obtenir des nanofilaments, la première étape est de déterminer le ou les meilleurs couples polymère-solvant ainsi que les conditions expérimentales optimales pour obtenir à la fois des produits homogènes et reproductibles. L'obtention de nanofilaments de caractéristiques mécaniques et de structures données est complexe et dépend à la fois de paramètres de filage, mais aussi des propriétés de la solution. Une des propriétés les plus importantes de la solution est sa viscosité. Il a donc été nécessaire d'étudier, pour différents couples solvant-polymère (PA, PAN, PLA, PHEA) leur comportement rhéologique. Ces études rhéologiques ont permises d'expliquer les morphologies des matériaux obtenus par la conformation macromoléculaire de la solution. Les non-tissés de nanofibres obtenus ont été caractérisés par Microscopie à Forces Atomiques (AFM), Microscopie Electronique à Transmission (MET) et à Balayage (MEE) pour les aspects morphologiques. D'autres caractérisations, thermique (DSC), spectroscopique (FTIR) et mécaniques (traction et indentation) ont complété la caractérisation de ces matériaux. A l'issue de l'étude précédente, les nanofibres ont été employées dans deux applications. (1) L'incorporation et la compatibilisation de nanorenforts à l'intérieur d'une matrice polymère (Polyacrylonitrile). L'influence sur les propriétés géométriques des nanofibres de façon globale, et plus finement, la morphologie de surface, ont été observées par une analyse AFM de nano-rugosité. (2) La réalisation à partir d'un biopolymère d'un guide tubulaire permettant la croissance cellulaire et la reconnexion de nerfs sectionnés. Il a fallu pour cela remplir un cahier des charges rigoureux en termes de dimensionnement, de structure, et de propriétés mécaniques.
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