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Université Montpellier II

1. Baeza, Guilhem P. Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties.

Degree: Docteur es, Physique, 2013, Université Montpellier II

Cette thèse propose l'étude de matériaux composites industriels simplifiés constitués de caoutchouc non réticulé (copolymère styrène-butadiène « SBR ») renforcés par des charges nanométriques de silice hautement dispersible. Afin d'identifier les mécanismes physico-chimiques responsables de ce renforcement et être capable de l'optimiser, nous devons comprendre les corrélations existantes entre les propriétés macroscopiques du matériau et la structure des charges à différentes échelles.Pour cela, une large campagne d'expériences de diffusion de rayons-X aux petits angles (DXPA) ainsi que de nombreux clichés de microscopie électronique ont été réalisés. En couplant ces données avec des simulations Monte-Carlo, il a été notamment possible de mettre en avant la présence d'une organisation à trois niveaux en partant de billes élémentaires d'une dizaine de nanomètres formant des agrégats eux-mêmes arrangés selon un réseau tridimensionnel branché existant à travers tout l'échantillon.L'analyse du renforcement dans les nanocomposites a été effectuée par rhéométrie et analyse dynamique mécanique. D'autres techniques telles que la spectroscopie diélectrique, la résonance magnétique nucléaire, l'analyse thermogravimétrique ou la spectrométrie infrarouge ont également contribué à une caractérisation complète de ces matériaux, en particulier pour sonder la dynamique des chaînes de SBR à l'interface avec la charge.Afin de déceler les corrélations existantes entre structure et propriétés, nous nous sommes attachés à décrire systématiquement l'influence de paramètres-clés tels que la fraction volumique en silice, le type de polymère employé (greffable sur la silice ou pas) ou leur masse molaire sur la morphologie des charges (taille des agrégats, ...) ainsi que sur le comportement mécanique (module d'élasticité, ...) des composites. Ce travail a permis d'identifier la densité de greffage des chaines comme le paramètre définissant la structure des composites et impactant significativement le renforcement.Cette thèse, résolument tournée vers la compréhension fondamentale, s'inscrit, à terme, dans la recherche d'une loi de comportement décrivant l'effet de la structure des charges sur les performances des pneumatiques. Cette dernière doit permettre de répondre à des problématiques rencontrées en ingénierie telles que la résistance à l'usure, l'adhérence, ou la résistance au roulement.De plus, dans le but d'atteindre des informations supplémentaires quant aux interactions entre le caoutchouc et la silice, nous avons mis au point un protocole expérimental permettant de formuler des échantillons dits « modèles » renforcés avec une silice colloïdale. Cette dernière étant beaucoup mieux définie d'un point de vue géométrique, son analyse structurale est grandement facilitée rendant possible l'étude des potentiels mis en jeu pendant la production des nanocomposites.

In this thesis, we study nanocomposite materials made of non vulcanized rubber (styrene-butadien copolymer “SBR”) reinforced by highly dispersible silica nanofillers. In order…

Advisors/Committee Members: Oberdisse, Julian (thesis director), Couty, Marc (thesis director), Genix, Anne-Caroline (thesis director).

Subjects/Keywords: Diffusion; Dxpa; Sbr; Silice; Composite; Rhéologie; Scattering; Saxs; Sbr; Silica; Composite; Rhelogy

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APA (6th Edition):

Baeza, G. P. (2013). Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties. (Doctoral Dissertation). Université Montpellier II. Retrieved from http://www.theses.fr/2013MON20047

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Baeza, Guilhem P. “Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties.” 2013. Doctoral Dissertation, Université Montpellier II. Accessed November 19, 2019. http://www.theses.fr/2013MON20047.

MLA Handbook (7th Edition):

Baeza, Guilhem P. “Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties.” 2013. Web. 19 Nov 2019.

Vancouver:

Baeza GP. Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Montpellier II; 2013. [cited 2019 Nov 19]. Available from: http://www.theses.fr/2013MON20047.

Council of Science Editors:

Baeza GP. Nanocomposites industriels simplifiés : analyse structurale et propriétés mécaniques : Simplified industrial nanocomposites : structural analysis and mechanical properties. [Doctoral Dissertation]. Université Montpellier II; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013MON20047


Université Paris-Sud – Paris XI

2. Fang, Weiqing. Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets.

Degree: Docteur es, Physico-chimie, 2013, Université Paris-Sud – Paris XI

Cette thèse porte sur l’élaboration de nanocomposites anisotropes à base de nanofils de cobalt/polymères pour la fabrication d’aimants permanents qui ne contiennent pas de terres rares et l’optimisation des propriétés magnétiques de ces matériaux composites. La préparation de nanofils de cobalt mono-domaines (R~6-10 nm et L~250-350 nm) a été réalisée par voie thermique conventionnelle et par voie micro-onde. Des films de composites Co/polymère alignés ont été élaborés avec de très bonnes propriétés magnétiques (μ0Hc=0.75T, Mr/Ms=0.92). Le (BH)max est de 160 kJ/m3 qui est dans la gamme des aimants SmCo (BHmax~ 120-200 kJ/m3). Les techniques de diffusion de neutrons et de rayons-X aux petits angles (DNPA et DXPA) ont été utilisées pour la caractérisation des dispersions et des systèmes anisotropes. Les fils dans le chloroforme sont mieux dispersés par rapport aux autres solvants et forment des agrégats moins gros. Pour les films de composites, l’agrégation des nanofils est relativement plus dense dans le polystyrène que dans le poly(vinyl pyrrolidone). La qualité de l’alignement est proportionnelle à l’amplitude du champ appliqué même pour des champs très élevés. Cependant, un meilleur alignement ne conduit pas automatiquement à une meilleure coercivité. Les interactions entre des nanofils ont été caractérisées par Henkel plots. Les valeurs de ΔM sont faibles (ΔM<-0.2). En outre, la DNPA polarisée a permis de suivre le renversement magnétique à l’échelle nanométrique. Le champ coercitif Hc est défini par le renversement global de gros paquets de fils. Au-delà de Hc, il n’y a plus que des processus de retournements de fils individuels. Afin d’optimiser le Hc, l’optimisation de la microstructure (organisation des fils) est plus importante que l’optimisation des propriétés des fils individuels.

This thesis focuses on the development of nanocomposites made from anisotropic cobalt nanowires / polymer for the manufacture of permanent magnets which do not contain any rare earth and the optimization of the magnetic properties of these composite materials.The preparation of single-domain cobalt nanowires (R ~ 6-10 nm and L ~ 250-350 nm) was performed by conventional thermal route and by microwave route. The films of composite aligned Co nanowires/polymer have been elaborated with very good magnetic properties (μ0Hc = 0.75T, Mr / Ms = 0.92). The (BH)max is 160 kJ/m3 which is in the range of SmCo magnets (~ 120-200 BHmax kJ/m3). The techniques of small angles neutron and X-ray small angle scattering (SANS and SAXS) were used for the characterization of anisotropic systems and dispersions. The wires in chloroform are better dispersed compared to other solvents and form aggregates smaller. For the films of composite, the aggregation of the nanowires is relatively denser in polystyrene than in poly (vinyl pyrrolidone). The quality of alignment is proportional to the amplitude of the applied field, even for very high fields. However, a better alignment does not automatically lead to a better coercivity. The interactions between…

Advisors/Committee Members: Ott, Frédéric (thesis director), Boué, François (thesis director).

Subjects/Keywords: Nanofils de cobalt; Nanocomposite magnétique; Alignement; DNPA; DXPA; Cobalt nanowire; Magnetic nanocomposite; Alignement; SANS; SAXS

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APA · Chicago · MLA · Vancouver · CSE | Export to Zotero / EndNote / Reference Manager

APA (6th Edition):

Fang, W. (2013). Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Sud – Paris XI. Retrieved from http://www.theses.fr/2013PA112278

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Fang, Weiqing. “Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets.” 2013. Doctoral Dissertation, Université Paris-Sud – Paris XI. Accessed November 19, 2019. http://www.theses.fr/2013PA112278.

MLA Handbook (7th Edition):

Fang, Weiqing. “Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets.” 2013. Web. 19 Nov 2019.

Vancouver:

Fang W. Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2013. [cited 2019 Nov 19]. Available from: http://www.theses.fr/2013PA112278.

Council of Science Editors:

Fang W. Elaboration de matériaux composites nanofils magnétiques/polymères pour la fabrication d'aimants permanents : Elaboration of magnetic nanowires composites/polymers for the manufacture of permanent magnets. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013PA112278

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