Les forces de surface des systemes nanolubrifies simulations et theorie

par PHILIPPE BORDARIER

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Chimie. Physique

Sous la direction de Alain Fuchs.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les proprietes visco-elastiques et structurelles d'un film lubrifiant sont dramatiquement modifiees lorsque son epaisseur devient inferieure a quelques fois la taille des molecules le constituant. Or, ces geometries se rencontrent dans de nombreux systemes physico-chimiques telles les solutions colloidales - boues, argiles hydratees,. . . -. La mise au point des machines a forces de surface (surface forces apparatus, sfa) permet l'etude en fonction du confinement des proprietes macroscopiques de films de solvants moleculaires ou de polymeres compris entre deux plaquettes de mica. La structuration des fluides sous confinement implique des signatures macroscopiques mesurables experimentalement : force de solvatation et force de friction statique. La relation entre la structure microscopique du film et ces signatures reste partiellement comprise. Un travail de simulation numerique sur des modeles simples presentant des phenomenologies identiques aux systemes experimentaux nous permet d'etudier les mecanismes moleculaires responsables des comportements macroscopiques. La these s'articule autour de deux axes de recherche principaux : d'une part, nous etudions l'effet de parametres microscopiques - la taille des molecules confinees - et macroscopiques - les degres de liberte du systeme - sur la structuration du fluide. Nous mettons en evidence les relations entre cette structuration et l'existence et la forme de la force de solvatation ; d'autre part, nous etudions le comportement en cisaillement quasi-statique du film. On propose un premier modele non-phenomenologique explicitant la nature microscopique du coefficient de friction ainsi qu'un modele thermodynamique complementaire du modele experimental de fusion sous cisaillement expliquant la transition stick-slip presentee par ces systemes.


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Informations

  • Détails : 169 P.
  • Annexes : 199 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013429
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