Etude microstructurale des suspensions electro et magnetorheologique

par YAN GRASSELLI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Georges Bossis.

Soutenue en 1993

à Nice .

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  • Résumé

    Nous avons caracterise la structure solide formee par l'application d'un champ magnetique a une suspension magnetorheologique. Le champ externe induit un moment dipolaire sur chaque particule; celles-ci s'agregent alors en fibrilles alignees suivant la direction du champ. Nous avons determine, par analyse d'images, la taille moyenne des agregats formes. Nous proposons aussi une modelisation des agregats par des ellipsoides prolates. La structure d'equilibre est obtenue par minimisation de l'energie libre magnetique en considerant l'energie interne, l'energie d'interaction repulsive et une energie de surface sur les agregats induite par le champ. Un traitement analogue a ete aborde pour la structure induite par un champ electrique a une suspension electrorheologique (er). Les modifications apportees par la presence de la structure sur les proprietes rheologiques d'une suspension er ont ete discutees. Nous avons presente un modele, prenant en compte la taille des agregats, pour expliquer l'apparition de la contrainte seuil base sur le calcul du couple de rappel sur un ellipsoide. Le caractere thixotropique des suspensions er a pu etre explique par un modele a deux particules en considerant les interactions electrostatiques et hydrodynamiques que subissent les particules lorsque l'on cisaille la suspension. L'anisotropie du module d'elasticite d'une suspension er structuree a pu etre mis en evidence par des experiences de viscoelasticite en cisaillement alternatif. Enfin, en vue de caracteriser les particules d'une suspension, nous avons egalement presente un dispositif experimental nouveau permettant, par analyse d'image, d'enregistrer les trajectoires des particules dans les trois dimensions simultanement


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Informations

  • Détails : 160 P.
  • Annexes : 55 REF.

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