Congrès - Recherche d'activité

Trois dendrimères de polyglycérol hyperbranchés de masses molaires moyennes égales à 500, 1100 et 1700 g.mol^-1, ont été obtenus par polymerisation d’un glycidol dérivé de l'huile de soja. L’incorporation de ces dendrimères dans la structure poreuse d’une montmorillonite sodifiée a abouti à l’obtention d’organo-argiles (NaMt-500, NaMt-1100 et NaMt-1700, respectivement). Celles-ci ont été utilisées comme adsorbants pour la capture réversible du CO₂. La capacité de rétention du CO₂ (CRC) a été évaluée par désorption à température programmée. La CRC augmente avec le nombre de groupement OH incorporés. Ces derniers se sont avérés être les principaux sites d'adsorption. Paradoxalement, l’augmentation du poid moléculaire et du pourcentage d’insertion du dendrimère n’accroît pas nécessairement la quantité de CO₂ adsorbées. Ceci serait dû à un renfermement de la structure dendrimérique sur elle-même, entraînant une chute considérable du nombre de groupements OH accessibles. La plus grande valeur de CRC a été obtenue sur les échantillons NaMt-500 à faibles teneurs en dendrimère (2.16 mmol.g^-1). La libération ultérieure du CO₂ nécessite des températures beaucoup plus basses, comparativement aux amines et autres composés analogues. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour la préparation d’adsorbants efficaces pour la capture réversible de gaz à effets de serre, à partir de matériaux peu coûteux et respectueux de l'environnement tels que les argiles et les polyols d’origine végétale.

Les matériaux bidimensionnels (2DMs) tels que le graphène sont intrinsèquement des systèmes électromécaniques. Leurs propriétés de transport quantique sont inévitablement influencées par les contraintes mécaniques. Le graphène a un grand potentiel pour des applications dans le domaine quantique, mais ses propriétés de transport quantique sous contrainte sont peu connues expérimentalement. Nous avons développé une méthodologie expérimentale pour étudier le transport quantique sous contrainte dans le graphène.

Nos mesures sur une première génération de transistors ont confirmé que l’étirement du graphène peut partiellement supprimer sa conductivité électronique en conformité avec la théorie. Ces transistors étaient très courts (80 nm) et leur niveau de désordre électrostatique était relativement élevé. Pour poursuivre nos études dans des dispositifs ultra-propres, tout en maintenant notre capacité à appliquer de grandes contraintes variables (~ 0 - 2 %), nous avons développé une nouvelle génération de dispositifs. Ces transistors ont une longueur de l’ordre de 1 micron et peuvent être recuits par réchauffement de Joule pour réduire leur désordre électrostatique. Nous présentons nos mesures de transport dans ces dispositifs, dans le but de (i) vérifier qu’il est possible de complètement supprimer la conductance de charge du graphène par contrainte mécanique et (ii) mesurer précisément l’effet de la contrainte sur la conductivité thermique à température ambiante.

La conservation de la diversité végétale est un enjeu crucial des prochaines années en raison des changements climatiques appréhendés. Une des façons de conserver cette diversité est sous forme de semences. Or, pour assurer le maintien du potentiel de germination des semences, il faut que le contenant limite les échanges entre l’ambiance de conservation et les semences. Le présent  travail qui rentre dans le cadre d’un projet de recherche entre le CTMP et le MRNF, a pour but de développer une nouvelle formulation pour un contenant permettant une conservation sécuritaire des semences.

Une étude des systèmes ternairesPEHD/PA/Argile a été réalisée en mettant en jeu différents types d’argiles organophiles. Les mélanges ont été préparés à l’état fondu en utilisant une extrudeuse double vis. Un compatibilisant à base de PEHD fonctionnalisé par de l’anhydride maléique (PEHD-g-AM) a été utilisé en vue d’améliorer la dispersion de l’argile dans le PEHD.

Plusieurs méthodes de caractérisation XRD, TEM , DMA  et rhéologie en régime dynamique ont été utilisées pour mettre en évidence les changements morphologiques et physiques des matériaux fabriqués. Les résultats obtenus par DMA combinés avec les changements morphologiques constatés par XRD et TEM ont permis de faire des corrélations avec les essais de perméabilité. Des améliorations tant au niveau des propriétés mécaniques (rigidité) qu’au niveau de l’imperméabilité ont été constatées.

Dans un contexte de développement durable, les matériaux composites à fibres naturelles, de par leur fort potentiel (résistance et module spécifiques, viabilité économique, facilité d’usinage, biodégradabilité) comparé aux composites à fibres synthétiques, font l’objet de nombreux travaux. En ce sens, deux nouveaux renforts à base de fibres unidirectionnelles de lin retenues par un liant papier ou mat à fibres courtes de lin sont en développement à l’UQTR. L’introduction de ces renforts dans la fabrication de pièces à l’échelle industrielle requiert de développer leur capacité à former des préformes qui épousent et conservent, avec le moins de défauts possibles, les caractéristiques géométriques des moules rencontrés dans l’industrie. La qualité des préformes est fortement tributaire de la réponse en compaction et de la conformation géométrique du renfort. Dans cette étude, des essais de compaction ont été réalisés afin d'évaluer l'influence de la température, de la pression, de l'humidité et du nombre de couches de renfort sur le fluage, le recouvrement d'épaisseur, la déformation permanente des renforts et la qualité des préformes 3D. Il semble que la température, la pression et l'humidité augmentent la déformation permanente alors que le nombre de couches agit inversement. De plus, les préformes fabriquées à chaud et à l'état humide ont une meilleure stabilité dimensionnelle (dimensions et géométrie) que les préformes obtenues dans d'autres conditions.

Les nanoperles de carbone (NPC), particules nanométriques de forme sphérique, se présentent sous forme de mousse spongieuse constituée de chapelets de perles entrelacées.Ces perles pleines, de diamètre moyen de 100 nm, sont constituées de couches concentriques de carbone amorphe. Leur production se fait par dépôt chimique d'un gaz en phase vapeur (CVD), à pression atmosphérique, dans un four porté à haute température, et à l’aide d’un catalyseur métallique.

Ces particules peuvent être utilisées comme cathode d’émission de sources rayons X pour la radiothérapie ou l’imagerie rayons X. Mélangées aux polymères, de par leur propriétés physiques intéressantes, elles peuvent jouer un rôle important dans l’élaboration de nouveaux matériaux composites. Utilisées comme particules de renfort , elle peuvent  améliorer les propriétés (mécaniques, optiques, électriques) de nouveaux matériaux innovants.

Dans cette présentation on parlera, tout d’abord le montage et la caractérisation du premier prototype de générateur rayons X à base de cathodes froides en nanoperles de carbone, ensuite le montage d’un nouveau réacteur de production massive et en continue de ces NPC.  Les caractéristiques spécifiques des nanocomposites avec les renforts (filler) de NPC, sont intimement liées à la structure nanométrique et sphérique de nos NPC pur mais également de leur homogénéité en dimension supérieure à 94%; Ce qui permet de minimiser le coût de fabrication dans l'optique d'une industrialisation.

L’auscultation des ouvrages en béton précontraint par post-tension pose un défi technique important puisque l’armature et les gaines de précontrainte, noyées dans le béton, se révèlent difficilement accessibles. Or, l’état des câbles de précontrainte et l’injection des gaines constituent des indicateurs critiques de la condition et de la durée de vie résiduelle de ce type d’ouvrage. Afin de jeter un meilleur éclairage sur les approches envisageables, l’article propose d’abord une revue critique de la documentation sur les méthodes d’évaluation non destructives existantes. En regard des limites rapportées et des besoins identifiés, trois techniques d’auscultation ont été étudiées. Dans une première phase, l’endoscopie et la méthode impact-écho ont été expérimentées de manière complémentaire pour l’auscultation de corps d’épreuve fabriqués en laboratoire et de portions de poutres de ponts démantelés. Dans la seconde phase des travaux, la technique d’auscultation radar a été expérimentée sur des corps d’épreuve de configurations variées et fabriqués avec des gaines en polymère afin d’évaluer la capacité de détection, de localisation et d’identification physique des composantes internes. Suite à la description des approches méthodologiques mises en œuvre, des résultats typiques sont présentés et des recommandations sont émises quant aux conditions d’utilisation les plus favorables et aux limites d’interprétation propres aux méthodes d’auscultation considérées. 

Ce projet de recherche aborde un défi crucial dans le domaine des aciers à haute résistance : l'optimisation simultanée de la résistance  et de la ténacité. Traditionnellement, l'amélioration de l'une de ces propriétés se faisait au détriment de l'autre, limitant ainsi les performances globales des matériaux. La contribution majeure de cette étude réside dans la découverte de cycles de traitement thermique non conventionnels capables d'améliorer à la fois la résistance et la ténacité. Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux aux propriétés mécaniques supérieures. La méthodologie employée s'appuie sur une analyse approfondie de la relation entre la microstructure et les propriétés mécaniques des aciers. En utilisant des techniques avancées telles que la dilatométrie à haute résolution et la microscopie électronique , il a été possible d'observer et de quantifier les transformations de phase se produisant lors des traitements thermiques. Les résultats de cette étude sont prometteurs, démontrant qu'il est possible de dépasser les limites des traitements thermiques conventionnels. Ces découvertes pourraient révolutionner la conception et la fabrication d'aciers à haute performance pour des applications exigeantes dans divers secteurs industriels et ouvrent la voie à une nouvelle génération d'aciers innovants

Les moules s’ancrent aux récifs côtiers en produisant des fibres appelées byssus. Bien que ces dernières soient extensibles et rigides, leurs propriétés uniques ne sont pas exploitées. En effet, le byssus est traité comme un déchet par l’industrie. Les travaux réalisés au cours de cette étude ont rendu possible pour la première fois la valorisation de ces fibres naturelles: des films à base de protéines extraites du byssus de moules Mytilus edulis ont été préparés. Diverses approches ont ensuite été employées dans le but d’optimiser leurs propriétés physico-chimiques et mécaniques: 1) la coordination d’ions métalliques (Na⁺, Ca²⁺, Fe³⁺); 2) des traitements utilisés pour rendre insoluble la fibroïne de soie (méthanol, acide acétique, vapeurs d’eau); et 3) des techniques connues pour induire la réticulation du collagène (déshydratation thermique, irradiation aux rayons UVC). Divers tests de caractérisation ont permis de comparer leur efficacité. Les résultats des mesures de traction, de gonflement, de solubilité et de spectres FT-IR suggèrent que certains traitements permettent la réticulation des films. De plus, des tests effectués ont prouvé qu’ils n’étaient pas cytotoxiques. Ces films pourront ainsi constituer un support adéquat pour la culture cellulaire.

Les caoutchoucs de silicone, en raison de leur propriété d'hydrophobicité, sont beaucoup utilisés pour les isolateurs à haute tension. Ils sont divisés en deux sous-catégories: vulcanisation à haute température (HTV) et vulcanisation à température ambiante (RTV).

Une surface superhydrophobe avec un angle de contact <150º et un angle de glissement >10º peut être obtenue par une combinaison de matériaux à faible énergie de surface et de surface micro-nanostructurée. De nombreuses méthodes pour créer de telles surfaces telles que les traitements plasma, les dépôts chimiques en phase vapeur et les méthodes électrochimiques peuvent soulever des préoccupations environnementales. Utilisation des modèles pour créer une réplique de surface ayant des micro-nanostructures pourrait être considérée comme la méthode la plus favorable.

Dans ce travail, la fabrication de silicone (HTV) superhydrophobe se fait principalement par deux étapes: fabrication d'une matrice en aluminium par procédé de gravure acide, réplication directe pour fabriquer une surface en caoutchouc ayant des micro-nanostructures. Des surfaces de silicone ayant un angle de contact avec l'eau <160º et un angle de glissement> 6º ont été produites grâce à cette méthode. Les images MEB permettent de vérifier la création de micro-nanostructures à la surface. Les résultats obtenus à partir des spectres FTIR confirme que la réplication directe est une méthode complètement physique et ne change pas la surface chimiquement.

Des films nanostructurés d`oxyde de tungstène macroporeux contenant des nanoparticules d`or ont été préparés en vue d`une étude de leurs propriétés électrochromes. Afin d`obtenir un matériau macroporeux, un gabarit de microsphères de polystyrène a été infiltré d`une solution d`acide peroxitungstique et ensuite, enlevé par un traitement thermique adéquat. Les nanoparticules d`Au ont été introduites dans le gabarit soit par le processus d`auto-assemblage avec les microsphères, soit par étalement sur la surface du film. Les voltammogrammes indiquent la présence d’un nombre depics cathodiques, mais aussi anodiques, en raison des sites additionnels d`intercalation des ions. Dans un premier volet, la modulation optique de films dopés d’or sur la surface, s`est avérée supérieure aux propriétés de films d'oxyde de tungstène sol-gel sans or, ainsi qu’à celles des films dopés avec les nanoparticules d'or dans le gabarit. Les coefficients de diffusion chimiques déterminés par la méthode de la voltammétrie cyclique et la spectroscopie d'impédance électrique ont montré une diffusion rapide du proton à travers le film poreux par rapport à un film compact. Le modèle construit à partir des mesures d'impédance électrique implique un taux de transfert de charge élevé à l'interface du film d'oxyde tungstène poreux et de l`électrolyte. La contribution possible de la résonance de plasmon des particules d’or à l`intensification de la modulation optique est envisagée.

Le choix des matériaux utilisés
dans la construction repose sur des critères techniques identifiables et
quantifiables tels la résistance mécanique, le comportement chimique ou le
transfert de chaleur, paramètres qui permettent non seulement de satisfaire les
exigences opérationnelles de l'ouvrage, mais aussi d'en garantir la durabilité
et la durée de vie utile attendues. Quoi qu'il en soit, ces critères ne sont
aujourd’hui plus suffisants: énergie grise, analyse de cycle de vie, incidence
sur l’environnement, qualité environnementale des constructions, etc. sont de
nouveaux facteurs qui interviennent dans le caractère « durable » des
constructions. L’ingénieur se doit désormais d'intégrer ces considérations dans
le dimensionnement et la réalisation des ouvrages, ce qui constitue un réel
challenge pour l’avenir.

L’impression 3D permet la conception de structures complexes par ajouts de matière, disposés couche par couche. Cependant, cette technologie émet des contaminants néfastes pour la santé humaine et principalement des particules ultrafines (PUF). De récents travaux ont mis en évidence que les paramètres de fabrication, comme la température et la vitesse d’extrusion, pouvaient jouer un rôle majeur dans les émissions de PUF. Ces émissions, ne pouvant être éliminées du processus d’impression, des solutions doivent être explorées pour les réduire à la source et ainsi limiter l’exposition des utilisateurs, en particulier en milieu de travail.

Ce projet de recherche vise à optimiser les paramètres de fabrication d’une imprimante 3D afin de réduire les émissions de PUF tout en assurant un produit imprimé de qualité (rendu de surface convenable, propriétés mécaniques satisfaisantes, etc.). Pendant le processus d’impression, nous avons mesuré en temps réel, les concentrations de PUF et les distributions granulométriques numériques. À chaque mesure, les paramètres de fabrication ont été ajustés selon un plan d’expériences multifactoriel établi préalablement.

Les retombées de cette recherche seront considérables. Les travailleurs seront moins exposés aux PUF tout en continuant à produire des pièces de haute qualité, et les fabricants d'imprimantes 3D auront des recommandations concrètes sur les paramètres d'impression optimaux pour minimiser les risques sanitaires. 

 Dans cette étude, nous examinons l’effet de champs magnétiques excitant des nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer (NPM) dans une optique d’augmentation du phénomène de diffusion. Les suspensions magnétiques colloïdales, aqueuses et diluées, étaient composées de NPM de 14-nm dispersées dans une matrice aqueuse. Des expériences ont été menées à l’aide d’un tube capillaire à dispersion de Taylor (laminaire) soumis à différents champs magnétiques.

Les résultats expérimentaux démontrent que le transfert de masse augmente de manière significative en présences de NPM excitées. Des études systématiques des paramètres d’opération révèlent que l’ampleur de l’intensification dépend de la fraction volumique des NPM ainsi que de la force, de la fréquence et du type du champ magnétique.

Bien que la concentration des NPM soit sous le niveau nécessaire pour causer des effets ferromagnétiques macroscopiques, les NPM excitées peuvent être responsables d’une intensification de la diffusion à l’échelle moléculaire. Ce phénomène est dû au fait que la majorité des NPM, en raison de leur mono-domaine et de leur moment magnétique permanent doivent tourner dans le liquide afin de rattraper la rotation du champ magnétique. Ce phénomène pourrait être bénéfique lorsqu’une augmentation du transfert de masse est nécessaire dans des régions submicronique comme par exemple dans le cas des couches limites visqueuses ou des suspensions statiques.

Le composite étudié est un mélange d’argile et de sciure de bois. La sciure de bois possède une porosité intrinsèque importante, du fait de la présence de capillaires. L’argile est une fine minérale, utilisée comme liant. Le mélange de ces constituants de nature et de caractéristiques très différentes conduit à un matériau dont les propriétés seront variables en fonction des concentrations volumiques de chaque constituant.

L’argile est utilisée sous forme de fine, avec une taille granulométrique inférieure à 1 mm. C’est une argile de type kaolinique, plastique, contenant de l’illite et du quartz. La sciure de bois, servant de renfort, est utilisée sans traitement. Elle se présente majoritairement sous formes granulaire et poudreuse, mais elle contient également des fibres courtes.

Les résultats de l’étude montrent que le coefficient d’absorption d’eau des briques baisse entre 5 à 15 % de sciure de bois. Au-delà de 15 %, il augmente. Ces résultats montrent aussi que les briques composites ont des taux d’évaporation et de retrait inférieurs à ceux de la brique sans sciure de bois. De plus, après 4 jours d’immersion totale des briques, les résultats montrent que les composites argile-sciure de bois résistent mieux à l’eau par rapport aux briques sans sciure de bois qui se dissolvent totalement. Tous ces résultats permettent de conclure que la sciure de bois influence l’absorption, le séchage et la tenue dans l’eau des briques de terre comprimée renforcée avec la sciure de bois.

Les nano étoiles ont été préparées par une nouvelle méthode, en utilisant l’acide ascorbique comme réducteur et les ions d’argent pour contrôler la taille des étoiles. Cette méthode ne comporte aucun agent actif de surface. En variant les conditions de la réaction, la taille des étoiles, ainsi que la longueur de leurs pointes et, en conséquence, leurs propriétés optiques, peuvent être contrôlées avec précision. Le nanocomposite Au nano étoile-PDMS a été obtenu en introduisant les étoiles dans le réseau d’un polymère siloxanique (PDMS) par une méthode physique. Les images obtenues par la microscopie électronique ont montré que, tandis qu’en solution les nano étoiles ne sont pas assemblées, à l’intérieur du polymère, elles forment des agrégats complexes, contenant de multiples étoiles. Les propriétés optiques des différentes étoiles en solution, ainsi qu’assemblées en PDMS ont été déterminées. Leurs spectres montrent la présence des plusieurs bandes d’absorption en visible, ainsi qu’en proche infrarouge. Les positions des pics dépendent fortement des conditions de synthèse des nano étoiles. Celles-ci sont très sensibles à l’environnement, ce qui permet d’envisager l’utilisation du nanocomposite en tant que capteur et biocapteur.     

Les anodes en carbone sont consommées dans l’électrolyse de l’alumine pour la production de l’aluminium primaire. Les alumineries modernes utilisent des anodes précuites. La fabrication des anodes précuites en carbone est l’une des étapes les plus coûteuses lors de la production de l’aluminium.  La fissuration des anodes est un problème major parce qu’elle augmente la consommation d’énergie qui a un impact direct sur les émissions environnementales et le coût de production. Donc, il est nécessaire d’évaluer ce problème.

Plusieurs méthodes expérimentales sont disponibles pour étudier la fissuration. Dans nos laboratoires, nous utilisons trois méthodes. La mesure de la distribution de la résistivité électrique sur la totalité d’un  échantillon est une méthode quantitative pour déterminer la perte énergétique liée à la fissuration. Aussi, la morphologie et la structure des surfaces peuvent être caractérisées par la microscopie optique, une analyse basée sur la technique d’analyse par image. Cette méthode reste limitée à cause de la difficulté de localiser le problème de fissuration sur une large surface. Une technique non destructive est la tomographie de rayon X qui donne une image des fissures en détail. La combinaison des résultats de ces trois méthodes d’analyses donne une idée globale sur le phénomène de la fissuration. Dans cet article, nous présenterons ces méthodes et les résultats de notre étude sur la fissuration.



Le polycétone aliphatique (PK) est un thermoplastique écologique qui tire parti du monoxyde de carbone, une source majeure de pollution atmosphérique, dans son processus de polymérisation. Il est considéré comme une alternative durable au polyamide, un polymère d'ingénierie couramment utilisé dans l'industrie automobile et d'autres secteurs. Le PK se distingue par sa résistance aux chocs, sa résistance chimique, ainsi que ses propriétés tribologiques et de barrière, surpassant celles du polyamide. Toutefois, sa faible stabilité thermique limite ses performances à haute température et sa recyclabilité. Dans ce travail, nous mettons en évidence le potentiel du graphène en tant qu'additif multifonctionnel pour améliorer les propriétés thermiques et la recyclabilité du polycétone aliphatique (PK), tout en optimisant d'autres propriétés fonctionnelles, telles que les propriétés de barrière. Nous explorons également l'intégration du graphène dans des composites PK/fibres de verre afin de créer une structure hiérarchique renforçant l'interface entre le PK et les fibres, améliorant ainsi les propriétés mécaniques.

L’un des problèmes majeurs du procédé de moulage par microinjection est en particulier de comprendre les conséquences des conditions du procédé (thermomécaniques) sur les propriétés mécaniques de la pièce, via les modifications de microstructures et les éventuels défauts qui peuvent être engendrés. Cependant la maitrise de la relation microstructure et propriétés mécaniques via les conditions du procédé est une étape cruciale due à la complexité des phénomènes multiphysiques qui surgissent durant et après le cycle de microinjection. Dans cette étude nous avons décrit la morphologie d’une pièce en Polyoxymethylene de géométrie rectangulaire de type échelle dont les épaisseurs sont les suivantes (0.8, 0.45, 0.2 mm), fabriquée par une machine de micromoulage bi-injection de type Battenfeld Microsystem 50. Une analyse de la microstructure à l’échelle locale via des mesures par microscopie optique en mode transmission est donc réalisée. Les observations révèlent un fort gradient de microstructures à travers l’épaisseur de la pièce dans la direction d’écoulement. La réduction graduelle de l’épaisseur de la pièce, a pour conséquence une hausse de champs de cisaillement et du gradient thermique dans le sens d’injection. Ces changements donneront lieu à des structures morphologiques diversifiées : nous observons une structure ``shish kebab``, les couches cœur-peau, ainsi que la présence de morphologies sans cœur (core-free) ou sans la couche peau vers l’extrémité de la pièce.

Les surfaces superhydrophobes, inspirées par un grand nombre de phénomènes naturels, tels que les caractéristiques autonettoyantes de la feuille de lotus, ont gagné beaucoup d’intérêt dans les dernières décennies. La rugosité de surface joue un rôle dominant dans la superhydrophobicité et il existe de nombreuses techniques pour créer une rugosité sur la surface. Les traitements de surface par les plasmas sont particulièrement intéressants pour le traitement de surface en conservant les propriétés intrinsèques du matériau traité.

Le plasma non thermique à la pression atmosphérique permet de traiter des surfaces tridimensionnelles et les autres avantages comparés aux techniques basse pression sont : absence de système de vide en général très couteux, possibilité d’intégrer le système dans les lignes automatisées et robotisées de fabrication ainsi que la possibilité de réaliser des traitements sur des surfaces d'équipement en service.

L’objective de travail est le développement des surfaces superhydrophobes par le traitement de plasma. Nous avons étudié l'effet des paramètres opératoires du plasma sur l'hydrophobicité du caoutchouc de silicone. Les paramètres tels que la distance entre le substrat et la buse, la puissance, la fréquence du plasma et le débit gazeux ont été considérés. Dans des conditions spécifiques, un angle de contact de l'eau de 153˚ et une hystérésis 5˚ a été atteint. La formation de rugosité sur la surface a été confirmée par des micrographies MEB.

Incorporer des charges dans les polymères permet d’améliorer les propriétés des produits finis et d’élargir le domaine d’application des matières plastiques. En plus d’être économique, certaines charges peuvent contribuer au développement de nouveaux matériaux pour répondre à des applications  spécifiques. Les charges mises en jeu dans ce travail appartiennent à la classe des nanocharges. Les particules constituant ce type de charge ont des dimensions de l’ordre de quelques centaines de nanomètre. Une fois dispersées dans un polymère, ces Nanocharges peuvent développer une interface bien supérieure aux charges classiques, avec une très faible quantité. Cette interface contrôle l’interaction entre la matrice et la charge et gouvernant les propriétés macroscopiques du matériau final. Dans ce travail, plusieurs types d’argiles lamellaires ont été utilisés. La difficulté principale pour réaliser des nanocomposites consiste à séparer les feuillets d’argile. Le but de ce travail est d’expliquer et de mettre en évidence les problématiques liées à la mise en œuvre de ce type de matériaux. Plusieurs techniques de caractérisation (DRX, TGA) ont été utilisées pour corréler les propriétés intrinsèques de ces nanocharges une fois incorporées dans une matrice polymère, aux morphologies structurales des nanoparticules de départ. Des propriétés barrières (perméabilité à l’eau, résistance à l’oxydation) ont été mesurées pour évaluer le degré d’efficacité des nanoparticules.

Lors de la fabrication de l’aluminium primaire dans les cuves d’électrolyse par le procédé Hall Héroult, l'aluminium tend à se déposer au fond de la cuve tandis que l'oxygène réagit avec le carbone des anodes pour se dégager essentiellement sous forme de CO₂. Cette combustion du carbone oblige à remplacer régulièrement les anodes. Les performances de ces anodes peuvent être évaluées par leurs diverses propriétés mécaniques, électriques, physiques et chimiques, telles que la densité, la résistivité électrique, et les réactivités à CO₂ et à l’air.

Durant le processus de fabrication, les matières premières constituées de coke, de rejets d’anodes et de mégots sont broyées, mélangées avec du brai et utilisées pour la formation de la pâte d’anode. Après cela, le tout est placé dans un vibro-compacteur pour une mise en forme avant de subir un processus de refroidissement et de cuisson. Le bon déroulement de chacune des étapes de fabrication est important afin de produire des anodes de qualité.

Le procédé de vibro-compaction représente l’une des étapes les plus critiques. Si les anodes ne sont pas bien vibrées, leurs résistances mécaniques vont diminuer et, à leurs tours, provoquer la formation prématurée de fissures causant ainsi de lourdes pertes financières. Pour ce faire, un modèle dynamique du vibo-compacteur est développé. Ce modèle est utilisé pour identifier les conditions optimales du procédé de vibro-compaction. Le modèle et les résultats seront présentés dans cet article.



Résumé –Les effets de l’addition du magnésium et du vieillissement naturel sur les comportements mécanique et microstructural des alliages B206 avec addition de Mg ont été étudiés.Les observations microscopiques (MEB et microscopie optique) et la microanalyse ont révélé la formation de plusieurs phases telles que b-Fe,a-Fe, Mg₂Si etc. dans les alliages tel que coulé. Ces phases, sous forme de composés métalliques, se logent pratiquement le long des joints de grains. Il a été remarqué que la fraction volumique des particules Mg₂Si croit avec l’augmentation de Mg. Le traitement thermique d’homogénéisation-trempe-vieillissement naturel conduit simultanément à la dissolution des particules Mg₂Si se trouvant sur les joints de grains et à la formation de celles-ci à l’intérieur de la matrice. Il a été aussi constaté que l’élévation du Mg entraine à la fois une croissance de la résistance à la déformation et une diminution de la ductilité des alliages considérés. Le vieillissement naturel améliore les propriétés mécaniques de traction-résilience-dureté.

Mots-clés : Alliages B206, traitement thermique, magnésium, dureté-résilience-traction, composés intermétallique.

La présentation vise à présenter le concept des limites planétaires sécuritaires et justes, surtout dans le contexte des sciences naturelles et génie. Les limites planétaires comprennent la température de réchauffement climatique, la biosphère, les eaux douces, les nutriments et les aérosols. La présentation vise à identifier les données de bases disponibles au Québec et dans la francophonie et à identifier les écarts au contexte global. Généralement, le Québec se situe dans les zones les plus sécuritaires. Cependant, les émissions excédentaires ont des impacts importants à critiques dans d’autres régions, ce qui entraine une plus grande fréquence de phénomènes extrêmes et autres phénomènes sociaux. Un défi est de faire les liens entre la construction locale et les indices globaux. Le carbone intrinsèque du carbone de la construction a souvent été négligé par rapport au carbone lié aux opérations. Les comptes montrent que la part du carbone intrinsèque du secteur de la construction au Canada doit mieux être prise en considération dans les décisions, qu’il y a des flux entre les provinces, les États-Unis, la Chine et le restant du monde. Des exemples de matériaux pour construire selon les limites planétaires seront expliqués. Notre patrimoine bâti doit être transformé et revitalisé pour faire face aux changements et planifier les transformations qui prennent plusieurs générations. 

La nanocellulose cristalline est un matériau naturel extrait de la fibre de bois. On l’obtient par l’hydrolyse acide de la cellulose naturelle. À partir de ces cristaux, il est possible de préparer des films colorés qui montrent des propriétés iridescentes. Ces propriétés optiques intéressantes sont dues à l’agencement spécifique des nanocristaux de cellulose en phase cholestérique. Pour obtenir une telle phase liquide cristalline, il faut créer une suspension aqueuse de ces nanocristaux. Pour ce faire, la surface du nanomatériau doit être modifiée afin de posséder des charges négatives. Ceci augmente la répulsion entre les particules ce qui stabilise la suspension. En évaporant l’eau, on obtient la phase cholestérique. Il est possible de modifier le pas de vis de cette phase cholestérique par l’ajout de chlorure de sodium ou autres sels dans la suspension. Ceci entraine donc un changement des propriétés optiques des films issus de ce nanomatériau : la longueur d’onde de la réflexion spéculaire diminue vers le bleu.

Pour mieux comprendre ce phénomène, une approche théorique est utilisée. Les interactions entre le sodium, l’eau et les groupements chargés négativement à la surface de la cellulose (carboxylate et sulfate) sont étudiées par méthodes de calculs de haut niveau (Méthodes MP2 et CCSD-T). Ces calculs permettent de mieux cerner le mécanisme d’auto assemblage de la nanocellulose cristalline et ainsi, comprendre comment peut-on mieux contrôler ses propriétés optiques.

Aujourd'hui, l’étude des nanomatériaux diélectriques complexes est un sujet de recherche riche et fascinant, tant pour ses implications fondamentales que pour les impacts technologiques. En raison de leurs caractéristiques impressionnantes, l'utilisation des nano-diélectriques dans les isolants électriques a connu un engouement ces dernières années. Pour garantir la continuité du courant électrique, le matériau utilisé pour fabriquer les isolateurs doit pouvoir supporter différentes forces mécaniques, électriques et électrodynamiques dans les pires conditions telles que la pluie, le brouillard, la rosée, la glace, la neige, la pollution, etc. Il a été remarqué qu'en appliquant différents revêtements nano-diélectrique sur les surfaces d'un isolant, ses performances seront alors améliorées [REF]. L'ajout de matériaux semi-conducteurs de constante diélectrique élevée, tels que TiO2 (ε~80), peut améliorer les propriétés diélectriques et la conductivité électrique du caoutchouc de silicone (SR) permettant de le rendre plus approprié pour les applications  extérieures [REF].

Des nanocomposites et microcomposites de caoutchouc de silicone / TiO2, des nanocomposites de caoutchouc de silicone / ZnO et des microcomposites ont été préparés et analysés. Dans cette présentation, l'effet de la taille et de la concentration des particules sur la permittivité relative sera mesuré en utilisant un analyseur d'impédance et leur potentielles d’applications en électrotechnique évalué.