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Flandin, Lionel (19..-....).

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Works: 39 works in 43 publications in 2 languages and 58 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Other, Author
Publication Timeline
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Most widely held works by Lionel Flandin
Appport des nanotubes de carbone à la conduction électrique de matériaux organiques by Anthony Combessis( )

1 edition published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The present thesis proposes a multi-scale understanding of some mechanisms that govern the genesis of percolating networks constituted with carbon nanotubes in thermoplastic polymers. The effect of "dynamic percolation" on the d.c. and a.c. electrical properties of the resulting nanocomposites was studied by means of the identification of the relationships between the filler organization and the use properties. The consequences of this controlled self-organization on the statistic percolation law d.c. critical parameters are discussed. Two possible origins of the dynamic percolation are proposed. From an applicative point of view, thermal treatments were applied to design new materials. The range of accessible permittivity and conductivity values is also discussed
Etude et développement de plaques composites bipolaires pour piles à combustible by François Gloaguen( )

1 edition published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The objective of this work is to design carbon polymer composites for bipolar plates, with high and homogeneous electrical and mechanical properties. A method was designed in order to analyze the electrical conductivity homogeneity of the bipolar plates. Several designs of experiments were formulated after optimization of the most influencing formulation parameters on the use properties. This first step enhanced the use properties of the resulting materials, though insufficiently. The plates characterization showed highly heterogeneous and anisotropic use properties. The fabrication process conditions optimization (thermosets formulations) and the addition of an annealing step (thermoplastic formulations) then improved significantly the use properties and their homogeneity
Matériaux composites nano-architecturés à base de nanotubes de carbone pour application photovoltaïque by Zeinab El Moussawi( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'utilisation des nanotubes de carbone (CNT) dans les cellules photovoltaïques (PV) se limitent à leur application comme électrodes ou comme dopant dans la couche active à cause de leur conductivité extrêmement élevée provocant des courts-circuits au sein de la cellule. Dans le cadre de cette thèse, nous avons proposé et validé un nouveau concept consistant à développer les SWNT comme matériaux actifs accepteurs alternatifs au PCBM (dérivé de fullerène) pour le photovoltaïque organique.Nous avons développé une voie de synthèse chimique basée sur la fonctionnalisation contrôlée des SWNT et la quantification de leur degré de fonctionnalisation. Ce nouveau concept permettra l'élaboration des SWNT « sur mesure » avec des conductivités et des propriétés optiques et électrochimiques modulables et adéquats avec les propriétés requise pour une intégration dans les dispositifs photovoltaïques en hétérojonctions avec les polymères pi-conjugués donneurs commerciaux.Il a été mis en évidence grâce aux caractérisations des propriétés finales des SWNT synthétisés que la conductivité, l'absorption dans l'UV-visible et les propriétés électrochimiques évoluent graduellement selon deux modes en fonction du degré de fonctionnalisation. De plus, la fonctionnalisation contrôlée des SWNT induit un effet dispersant permettant de faciliter leur intégration dans les dispositifs PV en utilisant les technologies de mise en œuvre par voie solvant existantes comme l'impression par jet d'encre ou roll-to-roll l'élaboration des couches minces par voie solvant. La preuve de ce concept a été validée grâce aux tests en cellules PV avec un polymère standard commercial P3HT et un polymère à faible gap optique synthétisé
Etude expérimentale et modélisation microstructurale de l'évolution des propriétés électriques d'un matériau composite en cours de déformation by Lionel Flandin( Book )

2 editions published in 1998 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'ESSENTIEL DE CE TRAVAIL A PORTE SUR L'ETUDE DES RELATIONS ENTRE LA MICROSTRUCTURE ET LES PROPRIETES MACROSCOPIQUES DE COMPOSITES PARTICULAIRES A PROPRIETES ELECTRIQUES CONTRASTEES. L'OBJECTIF ETAIT DE METTRE AU POINT UNE METHODE DE SUIVI IN SITU DE L'EVOLUTION DE MICROSTRUCTURE DE TELS MATERIAUX. POUR CE FAIRE, CE TRAVAIL S'EST DEROULE SUIVANT TROIS AXES PRINCIPAUX. DANS UN PREMIER TEMPS, DE NOUVEAUX COMPOSITES ONT ETE MIS EN UVRE DONT LES PHASES PRESENTENT UN CONTRASTE ELEVE DU POINT DE VUE DE LEURS PROPRIETES ELECTRIQUES ET MECANIQUES. CES MATERIAUX ONT ETE ELABORES EN ASSOCIANT UN LATEX FILMOGENE ET UNE SUSPENSION DE POLYMERE CONDUCTEUR INTRINSEQUE (LE POLYPYRROLE). LES CHARGES CONDUCTRICES ONT ETE OBTENUES PAR POLYMERISATION DU PYRROLE EN MILIEU AQUEUX PAR VOIE CHIMIQUE. CELLES-CI PRESENTENT, AU CHOIX, UN FACTEUR DE FORME ELEVE OU EGAL A UN, GRACE, RESPECTIVEMENT, A UNE POLYMERISATION ORIGINALE A LA SURFACE DE MONOCRISTAUX DE CELLULOSE ET UNE POLYMERISATION PLUS CLASSIQUE, CONDUITE EN PRESENCE D'UN STABILISANT. DANS UN DEUXIEME TEMPS, UNE SIMULATION NUMERIQUE A ETE DEVELOPPEE QUI PERMET DE RENDRE COMPTE DES PROPRIETES DE TRANSPORT ELECTRIQUES DE CES MILIEUX EN COURANT ALTERNATIF. CETTE SIMULATION EST BASEE SUR LE MODELE RC DECRIT DANS LA LITTERATURE A LAQUELLE UNE ECHELLE DE LONGUEUR DANS LA DEFINITION DES RESISTANCES ET DES CAPACITES DES CIRCUITS MODELISANT LES COMPOSITES A ETE AJOUTEE. DANS UN TROISIEME TEMPS, UNE METHODE DE SUIVI DE L'ENDOMMAGEMENT DU SQUELETTE PERCOLANT DE CES MATERIAUX PAR UNE MESURE DES PROPRIETES ELECTRIQUES A ETE MISE AU POINT. UNE EVOLUTION DES PROPRIETES ELECTRIQUES CONTRADICTOIRE AVEC UN ENDOMMAGEMENT PUREMENT LIMITE AU RESEAU PERCOLANT, A PU ETRE COMPRISE QUALITATIVEMENT, COMME RESULTANT D'UN EFFET GEOMETRIQUE DE REARRANGEMENT DES CHARGES. AFIN D'ELIMINER CET EFFET NOUS AVONS DECIDE D'EFFECTUER DES MESURES SIMILAIRES SUR DES COMPOSITES PARTICULAIRES PRESENTANT UNE MATRICE RIGIDE. CETTE ETUDE DE COMPOSITES A MATRICE EPOXY CHARGES EN NOIR DE CARBONE A MONTRE, DANS L'ETAT NON DEFORME, UN DESACCORD FLAGRANT AVEC LES PREDICTIONS DU MODELE STATISTIQUE DE PERCOLATION. UNE TRANSITION BRUTALE ENTRE UN ETAT ISOLANT AVEC UNE FAIBLE PERMITTIVITE ET UN AUTRE A CONDUCTIVITE ELEVEE A, EN PARTICULIER, ETE MESUREE ET RELIEE A UNE EVOLUTION DRASTIQUE DE MICROSTRUCTURE. CETTE TRANSITION A PU ETRE VERIFIEE PAR DES OBSERVATIONS MICROSTRUCTURALES ET COMPRISES QUALITATIVEMENT A L'AIDE DE POTENTIELS D'INTERACTION EMPRUNTES A LA SCIENCE DES COLLOIDES
Modélisation du comportement thermique à long terme des panneaux isolants sous vide : (PIV) by Antoine Batard( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

On peut distinguer deux familles d'isolants thermiques pour le bâtiment : les isolants dits traditionnels et les super-isolants qui se caractérisent par un pouvoir isolant plus performant qu'une simple lame d'air immobile (25 mW/m/K). Les Panneaux Isolants sous Vide (PIV) font partie de cette seconde catégorie. Un PIV n'est pas un matériau homogène, mais un système constitué d'un matériau de cœur mis sous vide et enfermé dans une enveloppe. La performance thermique du PIV repose sur la structure nano-poreuse du matériau de cœur et du vide primaire maintenu par l'enveloppe qui possède une très faible perméabilité aux gaz. Alors que les isolants traditionnels ont des conductivités thermiques allant de 21 mW/m/K pour la mousse polyuréthane à 50 mW/m/K pour les laines les moins performantes, celle des PIV est d'environ 4 mW/m/K à l'état neuf. Cependant, comme tout isolant, leur performance se dégrade dans le temps. Cette diminution de conductivité thermique est davantage préjudiciable pour les PIV à cause de leur très bonne performance initiale et de leur coût encore élevé. Il convient donc d'étudier l'évolution de leur performance thermique sur l'ensemble de leur durée de vie dans le bâtiment, c'est à dire 50 ans. Pour cela la modélisation a été choisie comme outil car l'expérimentation ne peut satisfaire ces durées d'étude. L'étude du comportement thermique des PIV passe par différents axes de recherches intervenant à différentes échelles.Le premier concerne les mécanismes de transferts des gaz à travers les enveloppes des PIV, aussi appelés complexes barrières. L'enjeu est d'améliorer notre compréhension sur les relations qui existent entre les propriétés morphologiques des complexes barrières et les phénomènes de diffusion de la vapeur d'eau et de l'air sec à travers les différentes couches de matériaux qui constituent ces complexes barrières. Les résultats obtenus ne permettent pas encore de proposer un modèle de diffusion juste à cette échelle, mais mettent en avant certaines tendances et mécanismes physiques qui ouvrent de nouvelles pistes d'exploration.Le deuxième axe de recherche s'intéresse au comportement hygro-thermique à l'échelle des panneaux. Un modèle numérique de PIV a été développé afin de prendre en compte ses propriétés géométriques, thermiques et hydriques dans le calcul la performance thermique globale du panneau. Le modèle intègre le vieillissement du matériau de cœur par la modification de son isotherme de sorption à la vapeur d'eau. Des PIV fabriqués avec différents types de matériaux de cœur sont étudiés dans différentes conditions constantes en température et humidité. Les résultats des simulations permettent de mieux comprendre l'évolution de la conductivité thermique des PIV, d'analyser leur comportement global et de déterminer les principales caractéristiques qui sont déterminantes pour améliorer leur performance.Enfin, la troisième partie des travaux de recherche est consacrée au développement d'une méthode d'analyse de la performance des PIV en conditions réelles d'installation dans un bâtiment, dans différent climats français et plusieurs applications d'isolation. L'objectif est tout d'abord de déterminer les sollicitations réelles auxquelles sont soumis les PIV mis en œuvre, et ensuite de simuler leur comportement thermique à long terme afin de prédire leur performance moyenne. Les résultats donnent des températures et humidités qui sont très variables selon les climats, les systèmes d'isolation et les saisons de l'année, mais celles-ci restent finalement relativement modérées. La performance thermique moyenne des PIV sur 50 ans dépend très peu des applications, mais plus des climats et encore plus du type de silice qui constitue leur matériau de cœur. Contrairement à ce que laissent supposer les essais à court terme, les silices hydrophobes sont les plus favorables. Selon les applications et les climats, la conductivité thermique moyenne des PIV peut varier entre 4,7 et 7,3 mW/m/K
Formulation et impression d'encres pour l'élaboration par impression jet d'encre de modules photovoltaïques organiques by Mélodie Chaperon( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The performances of organic photovoltaic devices (OPV) have been considerably improved over the last decade. These developments allow to scale up the technologies developed at the laboratory scale to the industrial one. For the elaboration of multilayered architectures, inkjet printing method is the ideal way to produce custom-made devices which could be also flexible and potentially low cost. The purpose of this PhD was to understand and to master the influence of ink formulation on the printing process, from the ejection step to the photovoltaic performance characterization of the printed layers. Parameters improving the ejection quality were first determined followed by those making the wettability easier. The inks have been then formulated to ensure that their physicochemical properties meet the aforementioned requirements. These new formulations enabled to optimize the quality of the ejection quality and to ensure uniform printed layers compatible with their integration in OPV devices. After optimization of the printing strategies, the obtained layers proved to be as efficient as those made by spin coating process (reference process at laboratory scale). The advances reached within in this work, in terms of formulations and processes, contributed to the improvement of each inkjet printed layers of the device. Furthermore, the methodology developed here could be applied in the near future either to other photovoltaic technologies and to organic printed electronics
Étude du vieillissement des isolants synthétiques des câbles moyenne tension "HTA". by Quentin Pelzer( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le PRC (Polyéthylène réticulé chimiquement) est utilisé comme matériau de base pour la fabrication de l'enveloppe à isolation électrique des câbles HTA en raison de ces propriétés thermiques et diélectriques remarquables. Afin d'améliorer la fiabilité de ces câbles, des études de vieillissement sous différentes contraintes (thermique, humidité, tension) ont été réalisées sur les différentes couches du câble, et en particulier sur l'isolant en PRC.Dans un premier temps, nous avons identifié un certain nombre de marqueurs chimiques et physiques pouvant donner des informations sur le degré de vieillissement de l'isolant PRC des câbles HTA. Ces différents marqueurs sont caractéristiques d'une dégradation multi-échelle (moléculaire, microscopique et macroscopique) et peuvent être utilisés pour établir le diagnostic d'un câble électrique et ainsi évaluer son état de dégradation général. Parmi ces marqueurs, l'existence d'un phénomène de migration d'espèces polaires des semi-conducteurs vers l'isolant du câble aura particulièrement attiré notre attention. Des analyses supplémentaires ont donc été réalisées afin de mieux appréhender ce phénomène.Ensuite, nous avons déterminé l'impact de contraintes thermique et électrique simultanées sur les propriétés physico-chimiques et diélectriques d'un isolant en PRC. Les analyses physico-chimiques ont montré que l'ajout d'une forte tension ne semble affecter ni l'oxydation, ni la diffusion. Des vieillissements sous contraintes importantes ont néanmoins permis d'identifier un signal particulier en spectroscopie diélectrique. La détection de ce signal pourra être utilisée pour anticiper des claquages de câbles sur le réseau électrique. Nous avons également réussi à établir un lien entre certains marqueurs chimiques et la dégradation des propriétés diélectriques des isolants pour des mises sous contraintes particulièrement extrêmes
Mécanismes de dégradation des enveloppes barrières pour application panneaux isolants sous vide by Florence Dubelley( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Vacuum Insulation Panels (VIPs) were already developed some time ago for low-temperature applications such as refrigerators. More recently, they have been used for the building application. They consist of a fine powder or fiber core material (fumed silica, glass fiber, PU foam) enveloped by a polymer-metal. The latter is responsible for preventing gas and water molecules from breaking the vacuum. Nevertheless, the use of VIPs for this application was limited for applications in severe conditions as for example: temperature, humidity and mechanical load. At high temperature and/or humidity, the most critical component of a VIP is the envelope: both for the tightness point of view and for its degradation. Consequently in these conditions, the vacuum was degraded and durability of the panel performance was decreased sharply.This work focuses on the degradation mechanisms of the polymer-metal envelope. The effect of hygrothermal ageing (70 °C and 90 %RH) on envelope was investigated at different scales: Microscopic: High humidity is at the origin of the hydrolysis of some components such as Polyethylene terephthalate (PET) and polyurethane adhesive (PU). Hydrolysis is directly at the origin of the changes mechanical properties, leading to embrittlement of the complex. An additional microstructural modifications was evidence in PET at high humidity and also contributes to embrittlement of the complex. Macroscopic: shrinkage of polymer film seems to be the origin of debonding in polymer-metal multilayer
Optimisation des interfaces de systèmes PV organiques encapsulés by Sacha Juillard( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

En vue de limiter la dégradation par l'humidité et l'oxygène des dispositifs photovoltaïquesorganiques flexibles, les cellules solaires sont encapsulées entre des films barrières aux gaz.Malgré l'importance des procédés d'encapsulation et leur potentiel impact sur les performancesinitiales et lors du vieillissement des dispositifs, ils sont rarement étudiés dans la littérature. Enoutre, plusieurs études de vieillissement sur le terrain ont montré que la détérioration mécaniquelimitait la durée de vie des échantillons bien avant que leur stabilité photochimique ne soit miseen cause. L'adhésion entre les différentes couches composant les cellules est donc un facteurcritique afin d'obtenir des dispositifs flexibles fiables après leur mise en oeuvre et lors de leurutilisation.Dans ce travail, deux procédés d'encapsulation ont été étudiés : la lamination à rouleauxd'un adhésif sensible à la pression et la lamination sous vide d'un thermoplastique. Afin dequantifier l'adhésion de chacune des interfaces comprises dans les échantillons, la technique decaractérisation mécanique par pelage à 180° a été adaptée et ensuite appliquée aux dispositifsflexibles. De plus, des techniques de caractérisation des dispositifs par imagerie non-destructiveont été développées : la cartographie du courant induit par faisceau laser (plus courammentconnu sous l'acronyme anglais « LBIC ») et l'imagerie de luminescence sous excitation optiqueet électrique. Grace à ces techniques, l'hypothèse d'une dégradation mécanique des dispositifsdurant le procédé d'encapsulation par lamination à rouleaux a été émise. Des solutions permettantl'amélioration des interfaces identifiées comme mécaniquement faibles ont été recherchées etensuite évaluées par rapport aux performances photovoltaïques des dispositifs de référence.Les techniques d'imagerie développées précédemment ont également été appliquées durant levieillissement en condition accélérées des cellules encapsulées. Un mécanisme a été proposé,qui permet d'expliquer la localisation spatiale de la dégradation mais également le type dedégradation, optique ou électrique, survenu à chaque étape du vieillissement
Optimisation et contrôle de la transition dynamique de percolation au sein de matériaux nonostructurés : expérience et modélisation by Mathieu Badard( )

1 edition published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'émergence des nanotubes de carbone a ouvert de nouveaux champs d'application dans le domaine des matériaux polymères. L'ajout de ces charges carbonées au sein de polymères permet la mise en œuvre de composites aux propriétés électriques optimisées. La conductivité de ces matériaux dépend en grande partie de l'organisation des charges dans la matrice, notamment de la présence de réseaux percolants. L'objectif du présent travail de thèse est de comprendre les mécanismes de structuration des nanotubes de carbone au sein de différents milieux. L'architecture de ces réseaux de charges a principalement été révélée par le biais de mesures électriques et diélectriques. L'originalité de nos travaux réside dans l'utilisation de matrices liquides, notamment des huiles de silicone, afin de s'affranchir des contraintes présentes dans les plastiques d'une part, et de simplifier les processus de mise en œuvre d'autre part. Le manuscrit de thèse est articulé autour de six chapitres. Une première partie bibliographique aborde les propriétés des nanotubes de carbone ainsi que les phénomènes que sont la percolation et la percolation dynamique. Le second chapitre, matériel & méthode, présente les matériaux employés ainsi que les différentes techniques de caractérisation utilisées au cours de la thèse. Le troisième chapitre de la thèse aborde, à travers des mesures de conductivité, la percolation dynamique des nanotubes de carbone sein d'huiles de silicone. Le chapitre 4 propose une modification la loi de puissance de Kirkpatrick, afin de décrire la conductivité en fonction du temps et du taux de charge. L'exposant critique de percolation, caractérisant la transition isolant conducteur, se révèle être un indicateur de l'état de dispersion des nanotubes à travers la matrice. Le chapitre 5 démontre la possibilité de contrôler l'organisation des charges par l'application d'un champ électrique. L'application d'un champ élevé permet une augmentation de plusieurs ordres de grandeur de la conductivité ainsi qu'une diminution des charges nécessaire à la formation d'un réseau percolant. Nous avons notamment déterminé des seuils de percolation de l'ordre de 0.005% massique en nanotube de carbone. Enfin, l'influence des propriétés intrinsèques de la matrice, telles la viscosité et la tension de surface, est étudié dans le chapitre 6. La dispersion des nanotubes de carbone s'avère être favorisée au sein de liquides ayant des tensions de surface proches de celle des tubes. Au contraire, une agrégation de charge est rapidement observée dans le cas ou la différence de tension de surface charge-matrice est importante. Nous avons également observé que la percolation des nanotubes est défavorisée au sein de milieux visqueux
Transparent electrodes based on silver nanowire networks : electrical percolation, physical properties, and applications by Thomas Sannicolo( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Transparent electrodes attract intense attention in many technological fields, including optoelectronic devices (solar cells, LEDs, touch screens), transparent film heaters (TFHs) and electromagnetic (EM) applications. New generation transparent electrodes are expected to have three main physical properties: high electrical conductivity, high transparency and mechanical flexibility. The most efficient and widely-used transparent conducting material is currently indium tin oxide (ITO). However the scarcity of indium associated with ITO's lack of flexibility and the relatively high manufacturing costs have prompted search into alternative materials. With their outstanding physical properties, silver nanowire (AgNW)-based percolating networks appear to be one of the most promising alternatives to ITO. They also have several other advantages, such as solution-based processing, and compatibility with large area deposition techniques. First cost estimates are lower for AgNW based technology compared to current ITO fabrication processes. Unlike ITO, AgNW are indeed directly compatible with solution processes, never requiring vacuum conditions. Moreover, due to very large aspect ratio of the NWs, smaller quantities of raw materials are needed to reach industrial performance criteria.The present thesis aims at investigating important physical assets of AgNW networks - unexplored (or not explored enough) so far - in order to increase the robustness, reliability, and industrial compatibility of such technology. This thesis work investigates first optimization methods to decrease the electrical resistance of AgNW networks. In situ electrical measurements performed during thermal ramp annealing and/or chemical treatments provided useful information regarding the activation process at the NW-NW junctions. At the scale of the entire network, our ability to distinguish NW areas taking part in the electrical conduction from inactive areas is a critical issue. In the case where the network density is close to the percolation threshold, a discontinuous activation process of efficient percolating pathways through the network was evidenced, giving rise to a geometrical quantized percolation phenomenon. More generally, the influence of several parameters (networks density, applied voltage, optimization level) on the electrical and thermal homogeneity and stability of AgNW networks is investigated via a dual approach combining electrical mapping techniques and simulations. A thermal runaway process leading to a vertical crack and associated to electrical failure at high voltage could be visually evidenced via in situ electrical mapping of AgNW networks during voltage plateaus. Moreover many efforts using Matlab and Comsol softwares were devoted to construct reliable models able to fit with experimental results. Due to the increasing demand for portable and wearable electronics, preliminary tests were also conducted to investigate the stretching capability of AgNW networks when transferred to elastomeric substrates. Finally, integrations of AgNW networks in several devices were performed. Specifically, studies were conducted to understand the mechanisms leading to failure in AgNW-based transparent film heaters, and to improve their overall stability. Preliminary investigations of the benefits of incorporating of AgNW networks into electromagnetic devices such as antennas and EM shielding devices are also discussed at the end of the manuscript
Compréhension par établissement de courbes d'étalonnage de la structure des membranes perfluorées sulfoniques pour pile à combustible by Eddy Moukheiber( )

1 edition published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The purpose of this study was to experimentally determine the effects of cationiccontamination on PEMFC ionomers in order to elaborate characterization tools and new modes forpollution diagnosis.First, a large series of techniques were used to investigate the properties of commercial PFSAmembranes. Distinctive parameters concerning structure and properties were extracted as well as theirrelationship to ion exchange capacity (IEC).Second, the thermal properties of cation-contaminated membranes revealed changes that arehighly dependent on the Lewis Acid Strength of the cation (LAS). This trend was correlated with thenature of the interaction between the cations and the polar groups of the polymer chain, revealed byFTIR spectroscopy.Finally, the influence of the pollution level on the thermal and structural parameters allowedus to reveal not only the relevant parameters to the identification but also to the quantification ofpollution. An application of the different calibration curves was performed on aged membranescoming from real operating systems
Conception et optimisation des enveloppes pour super-isolants thermiques sous vide by Géraldine Garnier( Book )

2 editions published in 2009 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'objectif scientifique de ce travail a été de comprendre les facteurs pertinents de la performance des enveloppes de super isolant du point de vue de leurs propriétés thermiques et barrière à la vapeur d'eau, tout en s'assurant de la durabilité de leur performance sur la durée de vie d'un bâtiment (50 ans). De nombreux résultats expérimentaux ont été obtenus : mise au point d'une technique de caractérisation de résistance à la déchirure des composites polymère-métal, mise au point d'une technique optique de caractérisation de la perméabilité, étude systématique de la dégradation au vieillissement hygrothermique des composites, étude comparative de composites modèles et de composites multicouches. Ces résultats sont intéressants et originaux, aussi bien du point de vue fondamental pour la compréhension des interactions polymère-métal, que du point de vue du domaine applicatif pour l'optimisation des emballages des superisolants sous vide
Mise en évidcence de la dégradation du liant ionomère dans les électrodes de pile à combustible by Assma El Kaddouri( )

1 edition published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Ce travail de thèse a pour but de suivre le comportement du liant ionomère après vieillissement en condition réelle d'utilisation de la pile. Dans un premier temps, diverses techniques de caractérisation en phase solide ont été utilisées afin d'étudier le ionomère présent dans les électrodes. La majeure partie de ces techniques se sont avérées insatisfaisantes pour le suivi du vieillissement du ionomère. Seule l'analyse par diffraction rayon X (DRX) a mis en avant un changement d'organisation structurale du ionomère dans les électrodes. Par la suite, nous avons choisi de caractériser le ionomère en solution après extraction par l'eau. Préalablement, un protocole de quantification en 2 à 3 étapes, dans lequel intervient une quantification via le rapport signal-sur-bruit (S/N), a été mis en place afin de quantifier le Nafion® et autres petites molécules fluorés. L'extraction Soxhlet a ensuite été réalisée sur les électrodes permettant de révéler la présence d'un produit de dégradation hydrosoluble après fonctionnement en pile, à la fois en cathode et en anode. Enfin, la macération des électrodes dans le diméthylacétamide (DMAc) a permis d'extraire le polymère Nafion® ainsi que deux acides : l'acide trifluoroacétique (TFA) et l'acide triflique (TFI). En conclusion, la corrélation de l'ensemble des observations nous a permis de proposer un mécanisme de dégradation du liant ionomère présent dans les électrodes
Développement d'un outil d'analyse transdisciplinaire, le sDEMA, appliqué à la compréhension du comportement mécanique non-linéaire d'élastomères renforcés by Tarek Fathallah( Book )

2 editions published in 2009 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Ce travail de recherche, mené en collaboration entre le laboratoire LMOPS (UMR 5041 CNRS) et la société 01dB-Metravib (Areva) porte sur le développement d'un nouvel outil de caractérisation multiéchelle des matériaux composites. Le «sDEMA» (synchronised Dynamic Electro Mechanical Analysis) permet essentiellement de réaliser une caractérisation électrique, afin de suivre les modifications structurales, d'un échantillon soumis à une déformation périodique sinusoïdale. La mise au point de cette technique expérimentale a nécessité de développer des démarches spécifiques pour le traitement et l'analyses des données. Des mesures effectuées sur des élastomères chargés en noir de carbone ont donné lieu à des résultats électriques surprenants car non sinusoïdaux. Cette composition d'harmoniques riche en informations nouvelles, a permis de proposer un modèle phénoménologique, à l'échelle des mouvements de charges, permettant de comprendre les variations de propriétés macroscopiques. En s'appuyant sur ce modèle, des interprétations des effets Mullins et Payne sont proposées. En conclusion, le sDEMA, se révèle être une excellente sonde microstructurale, qui devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes dissipatifs d'énergie, et aider à améliorer la formulation des élastomères renforcés
Stabilité intrinsèque des cellules solaires pérovskites : impact de la formulation de la couche active et des couches de transport de charges by Manon Spalla( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Even though the concept of perovskite solar cells is recent, solar conversion efficiencies as high as 24% have already been reached. However the main challenge of this technology concerns its stability as the perovskite solar cells are sensitive to temperature, humidity, illumination... Therefore there is a vital need for a better understanding of the degradation mechanisms and thereby the possible mitigation strategies.This thesis has focused on optimizing the stability of the perovskite and its charge transport layers. A thorough analysis of the perovskite (such as MAPbI3) and its interfaces was performed. In this study we have made the choice to only use efficient charge transport layers which are compatible with a low temperature deposition process, such as tin dioxide, aluminum doped zinc oxide, poly (3-hexylthiophene) and poly (triaryl amine). Several aging tests have been carried out on the perovskite solar cells, combining relevant characterizations, and various mechanisms affecting their stability could thus be highlighted
Relation entre architecture et rupture diélectrique de composites isolant-isolant : approches expérimentale & théorique by Laetitia Vouyovitch( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This study is based on a "material" approach of dielectric breakdown of composites (poly epoxy -mlneral fillers) used ln industry as insulators to withstand high electric fields. The main objectives of this work is to understand the relationship between architecture and dielectric breakdown of these composites and to determine the mechanisms which may reduce the insulating properties of systems aged ln industrial conditions. It was shown that this kind of aging leads on the one rand to a chemical ,degradation of the polymer matrix, and, on the other rand, to a physical-aging phenomenon and last a reduction of the fillers/matrix adhesion. The role played by the fillers was analysed on "as received" materials. Under quasi homogeneous :field, the fillers induce a decrease ln the field to breakdown, whereas under divergent field, these same fillers induce an increase of the breakdown field. The mechanisms responsffile for this "composite effect' have been illentified thanks to an original numerical simulation of the dielectric breakdown, taking into account the real insulators morphologies. The role played by the polymer matrix was investigated. It was shown, on the one rand, that the cj1emical degradation of polymer matrix (pointed out by a shift of tg to lower temperatures and which results from the formation of polar species), leads to a linear decrease ln the composites field to breakdown, and, on the other rand, that the polymer-matrix densification induces, on the contrary, a monotonous non-linear increase of this breakdown field. By comparative analysis of the behaviours under intense electric field of these composites aged ln laboratory and ln real conditions of application, we propose an inter relationship, which shows that the reduction ln properties of composites aged ln industrial conditions under intense field, originated from chemical degradation penalizing effect could be counter-balanced by the effect related to the structural aging
Approche multi-échelle des mécanismes de vieillissement des coeurs de pile à combustible by Gilles De Moor( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In spite of strong improvements in fuel cell design this last ten years, Proton Exchange Membrane Fuel Cell are still suffering of premature end of life. Failure of the heart of fuel cell, composed of membrane and catalysts, is commonly responsible for fuel cell shutdown. This work brings an original contribution in understanding membrane degradation mechanisms. Different ageing tests were analyzed, in laboratory as well as in real life operating conditions (up to 13000 hours of solicitations). Within a multi-scale approach, from macroscopic to microscopic, and with a systematic usage (hundreds of samples fully characterized), some degradation mechanisms were established. Firstly, macroscopic tools were specifically developed to rapidly track state of health of all the cells from each stack. With the help of these tools, we were able to identify defects inter and intra-cell. It was also possible to discriminate between gas crossover or electronic short-circuit defects, both responsible for current leaks. This systematic approach on each samples put forward some specific areas within the membrane where degradation was promoted. Secondly, physico-chemical characterizations were performed on membrane targeted areas. It was shown that membrane degradation is strongly localized in some specific channels of the bipolar plates and favored by specific operating conditions in the gaz inlets areas
Development of an experimental technique to assess the permeability of metal coated polymer films by Géraldine Garnier( )

1 edition published in 2009 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Predictive durability of polyethylene terephthalate toward hydrolysis over large temperature and relative humidity ranges( )

1 edition published in 2018 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Abstract: The hydrolytic stability of poly(ethylene terephthalate) (PET) has already been largely reported. The chemical reactions induced by damp-heat exposure are well-known, and various kinetic expressions for the degradation have been presented. Using the data from previous studies, a new model for degradation is proposed. This model combines the effect of temperature and humidity in a single equation. Three parameters are utilized: the classical pair of activation energy ( Ea ) and pre-exponential factor ( f 0 ), and the reaction order ( n ) to the relative humidity ( RH ). The model may be used to fit the degradation data from various sources describing the hydrolysis over a large range of conditions (40-100 %RH, 60-160°C). In addition a prediction of the crystallinity changes brought about by hydrolytic chain scission was performed. Prediction of useful lifetime in moist heat is also possible (hydrolysis of 0.2% ester moieties in the polymer). Graphical abstract: Highlights: The Arrhenius law is extended to account for the detrimental effect of water. The model properly fits the data obtained from a large literature mining. The order of the hydrolytic reaction with respect to humidity is 1.5 A reasonable value is proposed for the activation energy of hydrolysis (100kJmol −1 ). A single master curve allows to predict the end-of-life for all PET morphologies
 
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