Etude de l'influence d'un liquide organique sur les propriétés tribologiques de particules minérales

par Nadiège Nomède-Martyr

Thèse de doctorat en Physique. Matériaux

Sous la direction de Jean-Louis Mansot.

Soutenue en 2010

à Antilles-Guyane .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'action positive d'un liquide organique sur les proprietes tribologiques de differentes particules (graphite, nitrure de bore hexagonal, thiophosphate de nickel, calcite). Le dispositif experimental utilise est un tribometre alternatif a geometrie de contact sphere/plan dans des conditions de lubrification limite. Sous atmosphere ambiante, les coefficients de frottement des particules sont eleves (graphite µ =o,09, hbn µ=0,45, nips3 µ=o,23, cac03 µ=o,35) alors que la presence d'un liquide au contact entraine une diminution instantanee du coefficient de frottement a une valeur identique pour l'ensemble des materiaux o,05<µ<o,07. Des experiences realisees utilisant la diffraction d rayons x, la nano-indentation, le tribometre a petits deplacements ont permis d'eliminer certaines hypotheses comme l'intercalation des molecules organiques dans les gaps de van der waals des lamellaires. Les resulats tribologiques obtenus en presence de liquides ayant des proprietes tensioactives differentes ont montre que la reduction du frottement est principalement attribuee a la presence simultanee du liquide et des particules dans l'interface de glissement. Pour expliquer cet effet, deux stuctures ont ete envisagees: nanoporeux ou nanorugueux. Des analyses en microscopie electronique en transmission des films tribologiques obtenus sous air et en presence d'un liquide n'on pas revele de difference significative de la composition chimique. Les resultats en spectroscopie rama montrent une reduction de la contrainte mecanique excercee sur les particules en presence d'un liquide. Des etudes sont en cours pour elucider completement la structure de la phase interfac

  • Titre traduit

    Influence of the presence of an organic liquid compound on the friction properties of mineral particle


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    THE PRESENT WORK IS CONCERNED WITH TRIBOLOGIC EFFECT OF AN ORGANIC LIQUID ON TRIBOLOGIC BEHAVIOUR OF MINERALS PARTICLES (GRAPHITE, HEXAGONAL BORON NITRIDE, NICKEL THIOPHOSPHATE, CALCITE). THE TRIBOLOGIC PROPERTIES ARE INVESTIGATED BY MEANS OF ALTERNATIVE SPHERE ON PLANE TRIBOMETER IN BOUNDARY LUBRICATION CONDITIONS. WHEREAS THE FRICTION COEFFICIENTS MEASURED UNDER AIR ARE HIGH (GRAPHITE µ=O. 09, HBN µ=0. 45, NIPS3 µ=O. 23, CAC03 µ=O. 35), THE ADDITION OF A LIQUID IN THE CONTACT INDUCES AN IMMEDIATE AND DRASTIC DECREASE OF THE FRICTION COEFFICIENT DOWN TO O. OS<µ<O. 07. X-RAYS DIFFRACTION, FRETIlNG, NANOINDENTATION ANALYSES ALLOWED US TO ELIMINATE HYPOTHESES AS INTERCALATION OF THE ORGANIC COMPOUNDS IN THE LAMELLAR MATERIALS. TRIBOLOGIC EXPERIMENTS USING VARIOUS ORGANIC COMPOUNDS SHOW THAT THE IMPROVEMENT OF FRICTION PROPERTIES IS MAINLY DUE TO THE SIMULTANEOUS PRESENCE OF THE ORGANIC L1QUIDAND THE SOLID PARllCLES IN THE SLiDING INTERFACE. TO EXPLAIN THIS EFFECT, TWO HYPOTHESES OFTHE STRUCTURE OF THE INTERFACIAL FILM OBTAINED ARE PROPOSED: NANOPOROUS OR NANOROUGH TRIBOFILM. TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY INVESTIGATIONS OF THE TRIBOLOGIC FILMS OBTAINED UNDER AIR AND IN PRESENCE OF A LIQUID DO NOT REVEAL SIGNIFICANT DIFFERENCES IN COMPOSITION. RAMAN EXPERIMENTS SHOW A REDUCTION OF THE MECHANICAL STRESS UNDERGONE BY PARTICLES IN PRESENCE OF THE LIQUID. THE INTERFACIAL PHASE STRUCTURE IS NOT COMPLETELY ELUCIDATED

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Informations

  • Détails : 1 vol. (131 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.127-132.

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  • Cote : 2010AGUY0346
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