Mesure de la diffusivité de céramiques frittées, par une méthode flash, en impulsion négative, le chauffage étant assuré par un jet de plasma

We determine the diffusivity of sintered ceramic materials. The sample has the shape of a thin disc and is 20 mm in diameter. We heat it on one of its sides with a plasma jet and a thermocouple is strongly pressed on the other side to give us the temperature of surface of this. We have used a negative pulse method obtained by the cooling of the sample when it ceases to be heated by the plasma jet deviated, when the permanent running is established, during a short time (between 0.5 and 2 s) by a high flow rate compressed air jet that is orthogonal to it. The diffusivity is then determined by comparing (in a last square method) the experimental evolution of temperature on the rear-face to the theoretical curve. To obtain this last, the heat diffusion equation with boundary conditions for samples of finite dimensions are resolved by the integral-transform technique that consists to determine successively : — the kernel K(βm, r) of the integral-transform considered, — the finite integral-transform of temperature, — the inversion formula of temperature. The heating by plasma jet allows us to reach the permanent running for any temperatures in times shorter than 15 min. We can change easily the temperature of the sample by changing the nature of plasma gas or by modifying the distance between the nozzle exit and the sample. We have, as a test, measured the diffusivity of well known materials as copper and aluminium. The results that we have achieved are in accordance with those given in literature. At last, we have measured the diffusivity of a sintered ceramic of the nitrure type : the silicon oxynitride.Nous déterminerons par une méthode flash la diffusivité de céramiques frittées. L'échantillon a la forme d'un mince disque de 20 mm de diamètre et est chauffé sur une de ses faces par le jet d'un générateur à plasma d'arc, un thermocouple appuyé sur l'autre face nous donnant la température de surface de celle-ci. Nous avons utilisé une méthode d'impulsion négative obtenue par le refroidissement de l'échantillon lorsqu'il cesse d'être chauffé par le jet de plasma dévié, lorsque le régime permanent est établi, pendant un court instant (entre 0,5 et 2 s) par un violent jet d'air comprimé qui lui est orthogonal. La diffusivité est alors déterminée en comparant (par la méthode des moindres carrés) la courbe expérimentale de la variation de température correspondante sur la face arrière à la courbe théorique. Pour obtenir cette dernière, l'équation de la diffusion de la chaleur avec des conditions aux limites pour des échantillons de dimensions finies est résolue par la méthode des transformations intégrales qui consiste à déterminer successivement : — le noyau K(β m, r) de la transformation intégrale considérée, — la transformation intégrale finie de la température, — la formule d'inversion de la température. Le chauffage par jet de plasma nous a permis d'atteindre le régime permanent pour toutes températures en des temps inférieurs à 15 min. Nous pouvons faire varier facilement la température de l'échantillon en jouant sur la nature du gaz plasma ou en modifiant la distance entre la sortie de tuyère et l'échantillon en déplaçant l'échantillon dans le jet. Nous avons mesuré, pour tester la méthode, la diffusivité de matériaux connus comme le cuivre ou l'aluminium. Les résultats obtenus sont en bon accord avec ceux donnés dans la littérature. Enfin nous avons effectué quelques mesures sur une céramique frittée du type nitrure : l'oxynitrure de silicium

CALCULS DES PROPRÉTÉS THERMODYNAMIQUES ET DE TRANSPORT DES PLASMAS Ar-N2 ET Ar-NH3 À LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE

Les propriétés thermodynamiques et de transport de mélanges Al-N2 et Al-NH3 pour la synthèse de nitrure d'aluminium par arc transféré plasma sont calculées. Dans le cas de vapeur d'aluminium métallique en présence de plasma d'azote ou d'ammoniac, une approche thermodynamique donne les conditions de composition initiale et de température qui conduisent à de bonnes conditions expérimentales pour la réaction en phase gazeuse. Les calculs des compositions des mélanges et des propriétés de transport (conductivité thermique, viscosité, coefficient de diffusion des différentes espèces...) permettent de prévoir le comportement des arcs transférés et le taux d'aluminium vaporisé.In this paper are calculated the thermodynamic and transport properties of Al-N2 and Al-NH3 mixtures to synthetize aluminium nitride under transferred arc plasma conditions. In the case of metallic aluminium vaporized in nitrogen or ammonia plasmas, a thermodynamic approach gives the conditions of composition, temperature and pressure which allow good operating conditions for reactions in the gaseous phase. The calculation of the mixtures composition and of the transport properties (thermal conductivity, viscosity, diffusion coefficient of the differents species...) allows to predict the behaviour of the transferred arcs and the rate of aluminium vaporisation

Transport coefficients in thermal plasma : application to Mars and Titan atmospheres

this work is a contribution to the calculation of the transport coefficients for Nitrogen, hydrogen, mars and titan atmosphere plasma.ESA Technical Research Programme – TRP “Validation of Aerothermochemistry Models for Re-Entry Applications

Kraft Pulp–Starch Covalent Linking: A Promising Route to a New Material

International audienceWe reported herein, the synthesis process of a direct cross-linking of modified polysaccharides. azidated starch, and alkyne Kraft pulp were cross-linked in the presence of Cu(I) catalyst, a type of Huisgen’s 1,3-dipolar azide–alkyne cycloaddition reaction, leading to the formation of starch cross-linked to kraft pulp fiber. The modified polysaccharides were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), and their physical properties were tested. The results show that the obtained novel material’s properties present an important enhancement compared to Kraft pulp fiber, about 71% and 44% for tear and break indexes respectively, up to 173% for elongation and of 136% for burst index