Code informatique de calcul de parametres cinetiques et de modelisation du profil de temperature dans un cylindre, a partir de donnees calorimetriques. Application a des cristaux plastiques et a des polymeres

par Nicolas Sbirrazzuoli

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Lucien Elegant.

Soutenue en 1992

à Nice .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le travail realise concerne une etude thermocinetique par analyse differentielle a balayage (dsc) de la transition solide-plastique de polyols et de la polymerisation de resines epoxides. Une modelisation du gradient thermique dans un echantillon appliquee a une capsule dsc realisee a partir d'une methode numerique aux differences finies explicites donne la modelisation de la temperature dans un cylindre, lors d'une reaction exothermique, pour chaque nud de temps et d'espace. L'etude cinetique de la transition solide-plastique met en evidence des phenomenes importants (comme l'influence de la sublimation, de la conductivite thermique ou le phenomene de recalescence) pour ce type de transition. En utilisant la temperature du thermocouple, la transition solide-plastique dont l'etude par dsc semblait difficile, presente alors les caracteristiques d'un phenomene du premier ordre. Le comportement de solutions de polyols est parfaitement explique par l'etude cinetique des corps purs et souligne l'importance du phenomene de nucleation. Les possibilites d'utilisation de solutions solides de polyols ainsi que celle d'obtention d'alliages nouveaux sont prometteuses pour des applications ulterieures. L'etude des polymerisations permet, la encore, une bonne comparaison entre les differentes approches possibles grace au large choix de methodes utilisees. Les methodes de freeman-carroll et d'ellerstein souvent utilisees pour decrire les polymerisations, ne conduisent pas toujours a une bonne modelisation. Les methodes de kissinger et d'ozawa s'averent tres utile si l'on ne connait pas le mecanisme mis en jeu. Comme pour les transformations a l'etat solide, la methode de malek que nous avons modifiee, est une methode de calcul adequate mais certaines approximations ne semblent pas justifiees. Lorsque le calcul converge, cette methode permet la meilleure modelisation du phenomene et ne depend pas de la valeur du point de depart de la boucle de calcul, valeur qui, comme le montrent certaines applications, peut etre sensible a une erreur sur l'evaluation de la temperature. Les resultats montrent que certaines methodes ainsi que certains logiciels commerciaux doivent etre utilises avec precaution


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