Etude expérimentale et modélisation de l'évolution couplée du frottement et de l'usure dans un contact entre une surface métallique et un revêtement polymère

International audienceDans une jonction statique, le frottement a la particularité de devoir atteindre un fort niveau en fin d'assemblage, car il représente la majeure partie de la force de résistance de la jonction en service. Ce niveau de frottement est conféré par le procédé d'assemblage. Nous nous intéressons ici aux relations entre frottement et usure pour un assemblage polymère - métal caractérisé par un contact sous haute pression (localement, plus de 500 MPa), mais à basse vitesse (quelques mm.s-1) et avec une faible longueur de glissement (inférieure à 10 mm). Pour simuler ce contact, des essais tribologiques en régime linéaire alternatif ont été mis au point, dans lequel ont été utilisés des objets les plus proche possible des pièces réelles. Le polymère est celui qui reste en contact permanent, le métal voyant, lui, défiler la zone de contact. Le frottement augmente fortement au début de l'essai, puis se stabilise. En observant les surfaces en microscopie optique et électronique, on montre qu'une forte usure du polymère se produit, et que les particules d'usure se déposent pour une grande part dans la rugosité de la surface métallique. Des essais complémentaires montrent que ce piégeage de particules d'usure est la cause principale de l'augmentation du frottement. Un paramètre essentiel est la rugosité du métal, dont l'usure et la croissance du frottement sont fonctions croissantes. La croissance du frottement est modélisée sur la base du concept de troisième corps et d'un bilan de la circulation des particules d'usure. La comparaison aux courbes expérimentales de frottement montre la pertinence de ce modèle

Etude tribologique de l'emmanchement en force dans des tôles embouties

http://hdl.handle.net/2042/37177International audienceL'emmanchement en force à la presse est une opération conditionnée par le frottement: c'est lui qui explique la force nécessaire à l'emmanchement, c'est lui qui détermine la force de démanchement. Après une analyse succincte de la mécanique de l'opération, nous montrons comment la surface des pièces est transformée par ce contact glissant sévère. Sur la base de ces analyses mécaniques, des essais tribologiques simulant ce contact sont proposés pour reproduire ces transformations dans des conditions plus aisément dépouillables

Tribological study of a press-fit assembling process

International audienceA particular case of press-fitting of two metal parts is studied, with high fit interference inducing high contact pressures and plastic deformation of the bushing and collar. Furthermore, the female piece is polymer-coated by cataphoresis, and the coating evolution by damage and wear during sliding promotes significant changes of friction with sliding length. These particular frictional properties impact the structural mechanics behaviour of the system during assembling

Hydrogen-bonding ferrocene derivatives for molecular recognition and organocatalysis

The aim of this project was to prepare novel ferrocene-based Hydrogen-bonding receptors and to study them in the electrochemical sensing of neutral compounds and in organocatalysed transformations. The synthesis and characterisation of 2-ferrocenyl oxazoles via gold chemistry to access a new H-bonding motif for electrochemical sensing was successfully achieved. However the targeted structure bearing a secondary amine at the 4-position of the oxazole, was found to be highly unstable and unsuitable for sensing applications. Further studies on ferrocene-based H-bonding systems towards their application in asymmetric organocatalysis were also carried out. Different chiral and achiral ferrocene-(thio)ureas were prepared and tested in four organic reactions. Their performances in the Henry and in the Morita-Baylis-Hillman reactions gave acceptable yields but did not show significant enantioselectivities. A bi-functional ferrocene-thiourea was found to be effective in the enamine co-catalysed aldol reaction of acetone and $trans-β$-nitrostyrene, and in the double Michael cycloaddition of ω-nitropentenoate methyl and $trans-β$-nitrostyrene, leading to a tetrasubstituted cyclopentane. The H-bonding properties of the ferrocene-(thio)ureas with carboxylates was also studied by $^1$H NMR spectroscopy. Finally, approaches towards the preparation of ferrocene-based boronate-ureas were investigated

Thermal Transport Properties of New Coatings on Steels for Supercritical Steam Power Plants

International audienc

Development of thermal barrier coating systems from Al microparticles. Part I: Influence of processing conditions on the mechanisms of formation

International audienc

Fast Pyrolysis of Biomass Under Gasification Conditions: Influence of Particle Size, Reactor Temperature and Gas Phase Reactions

N/

Etude de l'évolution couplée du frottement et de l'usure dans un contact entre une surface métallique et un revêtement polymère

National audienceDans une jonction statique, le frottement a la particularité de devoir atteindre un fort niveau car il représente la majeure partie de la force de résistance de la jonction. Ce niveau de frottement est conféré par le procédé d'assemblage. Nous nous intéressons ici aux relations entre frottement et usure pour un assemblage polymère - métal caractérisé par un contact sous haute pression (localement, plus de 500 MPa), mais à basse vitesse (quelques mm.s-1) et avec une faible longueur de glissement (inférieure à 10 mm). Pour simuler ce contact, des essais tribologiques bille - plan en régime linéaire alternatif ont été mis au point, sous deux formes duales : le revêtement " usable ", polymère, est soit en contact permanent (bille revêtue sur tôle métallique plane et rugueuse), soit en contact transitoire (bille métallique rugueuse sur tôle plane revêtue de polymère)

Sustainability assessment of an integrated High Temperature Steam Electrolysis - enhanced Biomass to Liquid Fuel process

This work addresses the integrated design of the High Temperature Steam Electrolysis (HTSE) and Biomass to Liquid (BtL) hybrid process. The comprehensive gate-to-gate analysis includes BtL and hydrogen production on-site operations. Simulations are carried out using commercial process simulation software - ProSimPlus® - to allow physical modeling as well as mass and energy balances; modeling is based on standard elementary and user modules and supported by various CEA (French Atomic Energy and Alternative Energies Commission) previous works. The framework for assessment is proposed. Considering productivity, efficiency, cost and environmental issues, five sustainability criteria are chosen: carbon matter yield; energy efficiency; greenhouse gas emissions; electrolysis water use; levelized biofuels production cost. Simulations results verify that hydrogen input is almost doubling the biogenic carbon conversion into liquid biofuels. They bring out significant secondary energy saving for HTSE compared to standard process; and clear advantages over alkaline electrolysis considering technical and environmental criteria. HTSE coupling allows a sharp increase in productivity (biofuels/biomass) with a limited increase in cost and environmental impacts at almost constant primary efficiency