Soutenance de thèse de Nourchene BEN KHELIL

Rhéologie des verres hors équilibre thermodynamique par méthode dynamique

Résumé

 
Ce travail de thèse est dédié à l'étude de la rhéologie des verres de phosphates hors équilibre thermodynamique. Une méthode de mesure dynamique de propriétés rhéologiques a été exploitée, la RFDA (Resonance Frequency and Damping Analysis), afin d'analyser le comportement des propriétés du verre dans le domaine de la transition vitreuse et au-delà en temps et en température. Ces analyses permettent d’identifier les différents mécanismes mis en jeu, leurs cinétiques et leurs caractéristiques et comment leurs évolutions impactent le comportement macroscopique du verre. L'étude du comportement viscoélastique des verres inorganiques s’appuie sur le modèle de Maxwell généralisé. Nous nous sommes également intéressés à l'application du modèle de TNM pour l'ajustement et la prédiction du comportement
de relaxation des verres via la RFDA. Nous avons mis en lumière comment un modèle mathématique est capable de déterminer l'évolution des propriétés mécaniques expérimentales et de prédire leurs évolutions pour une grande variété de conditions expérimentales. Nous avons démontré que les paramètres, trouvés à partir des changements du module élastique, suivant un profil thermique complexe par le RFDA, s'ajustent notamment aux résultats expérimentaux de la DSC et de la dilatométrie et sont capables de les prédire.
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This thesis is devoted to the study of the rheology of phosphate glasses out of thermodynamic equilibrium. A method of dynamic measurement of rheological properties has been exploited, the RFDA (Resonance Frequency and Damping Analysis), in order to analyse the behavior of these properties in the region and above glass transition in time and temperature. These analyses allow to identify the different mechanisms involved, their kinetics and their characteristics and how their evolutions impact the macroscopic behavior of glass. The study of the viscoelastic behavior of inorganic glasses is based on the generalized Maxwell model. We have also investigated the
application of the TNM model for the fitting and prediction of the relaxation behavior of glasses by RFDA. We have highlighted how a mathematical model is able to determine the changes in the experimental mechanical properties and to predict their evolutions for a wide variety of experimental conditions. We have demonstrated that the parameters, found from the changes of the elastic modulus following a complex thermal profile by RFDA, fit notably the experimental results of DSC and Dilatometry and are able to predict them.
 

Membres du jury

Daniel CAURANT, Chargé de Recherche HC CNRS, ENSCP, Paris

Vincent KERYVINProfesseur, Université Bretagne Sud, Institut de Recherche Dupuy de Lôme, Lorient

Benoit RUFFLE,Professeur, Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS-UM2, Univertsité Montpellier, Montpellier 

Cindy Lynn ROUNTREE, Senior research Scientist CEA, Paris

Fabrice CELARIEMaître de conférences, IPR, Université de Rennes 1, Rennes

Jean ROCHERULLEProfesseur, ISCR, Université de Rennes 1, Rennes (Directeur de thèse)

Yann GUEGUEN, Maître de conférences, IPR, Université de Rennes 1, Rennes (Co-directeur de thèse)