Influence of temperature on the compaction of an organic powder and the mechanical strength of tablets.

International audienceThe purpose of this work consists in following the dependence of physical properties on the temperature during the compaction of an organic component. A special thermo-regulated die has been developed to realize uniaxial compression at different constant temperatures. This study has shown that a temperature change modifies the microstructures and the mechanical behaviour of the tablets. The measurement of the tablet porosity during the compression cycle allows us to conclude that temperature influences mainly the phenomena occurring during the isobaric stage of the compression cycle and not the ones during the pressure increase. On the other hand, during the pressure increase, the acoustical activity of the powder is reduced when temperature increases. The tensile strength of tablets realized at different temperatures was also studied and shows a maximum around 60°C that can be explained by the SEM analysis of the microstructure of the tablets

Some aspects of cellulose ethers influence on water transport and porous structure of cement-based materials

International audienceThis paper evaluates and compares the impact of cellulose ethers (CE) on water transport and porous structure of cement-based materials in both fresh and hardened state. Investigations of the porous network (mercury intrusion porosimetry, apparent density, 2D and 3D observations) emphasize an air-entrained stabilisation depending on CE chemistry. We also highlight that CE chemistry leads to a gradual effect on characteristics of the water transport. The global tendencies brought by CE are: higher water retention, lower capillarity water absorption, lower liquid water permeability as well as higher water vapour permeability. All things considered, we demonstrate that CE chemistry is an important controlling factor on water transport and porous structure evolution

Fragmentation de grains de sable. Suivi par émission acoustique et bilans de population.

6 pagesDevenue très courante dans le domaine du contrôle non destructif, l'étude des ondes acoustiques est beaucoup moins utilisée pour suivre l'évolution de certains phénomènes. Pourtant elle peut se révéler utile, notamment pour caractériser les phénomènes intervenant lors de la compression des poudres. L'analyse de l'émission acoustique (E.A.) au cours de la compression de plusieurs poudres pharmaceutiques telles que l'aspirine, l'amidon, le saccharose et le kétoprofène a permis de mieux cerner les phénomènes qui se produisent pendant la formation du comprimé [1,2]. Les ondes acoustiques émises par la poudre dépendent des phénomènes se produisant pendant la compression, tels que le réarrangement granulaire, la fragmentation et la déformation plastique des grains. Serris [1,2] a également remarqué que l'intensité de l'émission acoustique est fonction de la poudre. L'émission d'ondes acoustiques peut alors être considérée comme une caractéristique intrinsèque d'une poudre

Influence of temperature on the compaction and the mechanical strength of an organicpowder

6 pagesClassical works made on powder compaction have been developing studies of parameters like the maximum pressure reached, the punch velocity, the duration of isobaric stage, on tablets properties. But the influence of temperature during the compression has been neglected in most cases. Now, most of pharmaceutical and chemical products, in particular organic products, are sensitive to temperature. In this work, the role of temperature on the compressibility of an organic powder commonly used in the industry has been examined. The consequences on the structure and on the mechanical behaviour of the tablets have been studied. The evolution of the porosity, the tablet strength and the fracture aspects have been followed and then analysed during and after the compression

Etude de l'influence de la température sur la compressibilité et la résistance à la rupture de matériaux granulaires

9 pagesLes poudres sont couramment utilisées sous forme de comprimés. Le comportement de ces poudres est sensible à différents paramètres tels que la température et l'humidité. La plupart des études de comportement ont porté sur l'influence des paramètres contrôlant la compression mais très rarement sur l'influence des paramètres extérieurs. Aussi avons nous choisi d'étudier l'influence de la température au cours du cycle de compression sur la compressibilité et sur les caractéristiques finales des comprimés obtenus à partir d'un composé organique fixé. Des expériences ont été réalisées avec une presse uniaxiale LLOYDS. Un système de chauffage et de régulation en température a été adapté sur des matrices de compression uniaxiale. Un suivi de la porosité et des émissions acoustiques en cours de compression a été réalisé. Les relations de ces caractéristiques avec les mesures de la résistance à la rupture et l'évolution des microstructures des comprimés obtenus sont discutées

Etude de fusibles industriels par tomographie X // X-Ray tomography analysls of industrial fuses

National audienceLe procédé d'élaboration des fusibles Ferraz-Shawmut comprend une étape de remplissage d'une matrice céramique avec du sable soumis à des vibrations. Pour mieux contrôler cette étape, une étude a été lancée pour analyser les variations de la microstructure d'empilement vibrés de grains de sable par Tomographie X. La tomographie X est une technique d'analyse non destructive permettant d'obtenir simplement des informations tridimensionnelles au coeur des échantillons. Les outils de morphologie mathématique sont ensuite utilisés pour analyser la compacité, la distribution de taille des grains de sable et de la phase poreuse. La dispersion axiale et radiale est également étudiée. Dans un premier temps, l'analyse d'images permet de caractériser l'homogénéité des échantillons non vibrés. Les échantillons tassés ou dilatés par les vibrations sont alors comparés à l'état initial via la mesure des intercepts dans les grains et dans la phase poreuse. Les effets de la compaction et de la dilatation dus aux vibrations sur les caractéristiques des empilements granulaires sont alors discutés. // The aim of this work is to analyse the microstructure variation of sand packings during vibration by X-ray tomography. X-ray tomography is a non-destructive technique providing 3D information on the microstructure of materials. It is then very attractive to study granular packings. Mathematical morphology tools were used to analyse the packing fraction, the grain and pore size distribution of the packing. Axial and radial dispersion were also analysed. At first, image analysis is used to check the homogeneity of the packing fraction of our initial state before vibrations. Then loose and dense packings after vibrating have been compared using the intercepts distribution in the sand and in the porous phase. Effect of compaction and expansion due to vibration on packing characteristics is discussed from the results

Quantitative reconstruction of climatic variations during the Bronze and early Iron ages based on pollen and lake-level data in the NW Alps, France

International audienceVegetation and lake-level data from the archaeological site of Tresserve, on the eastern shore of Lake Le Bourget (Savoie, France), are used to provide quantitative estimates of climatic variables over the period 4000-2300 cal BP in the northern French Pre-Alps, and to examine the possible impact of climatic changes on societies of the Bronze and early Iron Ages. The results obtained indicate that phases of higher lake level at 3500-3100 and 2750-2350 cal BP coincided with major climate reversals in the North Atlantic area. In west-central Europe, they were marked by cooler and wetter conditions. These two successive events may have affected ancient agricultural communities in west-central Europe by provoking harvest failures, more particularly due to increasing precipitation during the growing season. However, archaeological data in the region of Franche-Comté (Jura Mountains, eastern France) show a general expansion of population density from the middle Bronze Age to the early Iron Age. This suggests a relative emancipation of proto-historic societies from climatic conditions, probably in relation to the spread of new modes of social and economic organisation

Impact of cellulose ethers on the cement paste microstructure

ISBN = 3-87264-022-4 7 pagesInternational audienceComplementary investigation tools (2D and 3D observations by optical microscopy and fast X-ray microtomography and then image analysis) were developed in order to examine the effects of cellulose ethers on the cement paste microstructure. The obtained results show that the presence of cellulose ether may induce an increase of both 50-250 µm-diameter air voids. The chemistry of the cellulose ethers appears as a main controlling factor of this porous media modification. In particular, cellulose ethers seems to play an important role on the air bubbles morphological characteristics, the content of air volume and the stabilisation of the porosity from the fresh cement paste to the hardened cement paste

Influence des paramètres de vibrations sur la rhéologie d'un milieu granulaire : Application au remplissage des fusibles

One way to protect electrical installation from over-current is the use of fuse. The fuses of Ferraz Shawmut are filled with sand to enhance the extinction of the electrical arc due to overcurrent. Optimize the sand grains arrangement by vibration improve the fuses properties. A protocol was settled to build reproducible reference packings which are submitted to vertical sinusoidal vibration. The kind of motion exhibited by the sand grains and the packing fraction are studied as a function of both the frequency and the dimensionless acceleration. Master curves are derived and the results are interpreted in terms of the energy transferred to the packing per unit vibration cycle. The effect of the initial filling height of sand is most important than this of the inner container diameter. Finally a characterisation of relaxed vibrated grains arrangements is realized by X-rays tomography. Packing fraction, grains size distribution, pore size distribution and grain-grain contact area distribution are calculated.L'une des façons de protéger une installation électrique d'une surintensité est d'utiliser un fusible. Les fusibles de la société Ferraz Shawmut contiennent du sable facilitant l'extinction de l'arc électrique créé par la surintensité. L'optimisation de l'arrangement des grains de sable grâce à une vibration permet d'améliorer les propriétés des fusibles. Des éprouvettes de sable, préparées par pluiviation, sont vibrées à différentes fréquences et accélérations. Le comportement dynamique des grains de sable et la compacité montrent une dépendance vis-à-vis de l'amplitude de vibration. Une modélisation énergétique des états vibratoires est réalisée. Une étude de dimensionnement des fusibles montre que dans le cas de vibrations verticales, l'effet de la hauteur de sable sur la compacité du milieu granulaire est prédominant. Tandis que le diamètre des récipients modifie le système convectif. La caractérisation d'empilements granulaires vibrés relaxés par tomographie X montre que les vibrations ne créent pas de ségrégation. Une étude de la compacité locale et des mesures d'intercepts dans les phases "grains" et "pores" permettent l'étude du tassement (dilatation). Des hétérogénéités de structures sont également détectées

Dependence of granular arrangements under vibrations on the dimensions of cylindrical containers

International audienceUsually, fundamental studies concerning the behavior of granular media under vibrations are performed on monodisperse spherical particles located in a 2D container. In this work, polydisperse sand particles are placed in a 3D cylindrical container with a protocol allowing reproducible reference packings. These packings are then submitted to vertical mechanical vibrations. First of all a phenomenological study has been made for describing the shape of the sand packing under vibration as a function of both the adimensional acceleration, and the frequency for a container of given size. Then the dependence of the packing behavior on the diameter and the height of sand have been analyzed. Results show that whatever the frequency and the acceleration used an increase of the diameter and an increase of the height of initial sand packing in the container reduce the expansion