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Dispersions de boehmite sous cisaillement : anisotropie structurale, rhéologie et effets mémoire

Date
lun 03 oct 2022
Horaires

14 heures

Intervenant(s)

Soutenance de Mme SUDERAU Iana sous la direction de M. MANNEVILLE Sébastien avec la codirection de M. MORBIDELLI Massimo

Langue(s) des interventions

Description générale

Les propriétés texturales des supports de catalyseur en alumine sont déterminées par l’ensemble des étapes de synthèse, mise en forme et calcination de dispersions de boehmite, précurseur de l’alumine gamma (g-Al2O3). Cette thèse se concentre sur l’impact du cisaillement sur l’évolution de la structure et de la rhéologie de dispersions de poudre de boehmite en milieu acide.

L’étude de l’évolution de dispersions de particules colloïdales de boehmite au repos a permis de caractériser leur dynamique de gélification ainsi que les propriétés mécaniques et la structure du solide mou obtenu. Nous avons ensuite montré que l’évolution temporelle de la viscosité de ces dispersions peut être contrôlée en imposant un écoulement de cisaillement et avons proposé un modèle numérique basé sur les équations de bilan de population pour représenter l’impact du taux de cisaillement sur la viscosité. La dépendance au taux de cisaillement des propriétés mécaniques du gel formé à l’arrêt de l’écoulement a été mise en évidence expérimentalement. Afin de découpler l’effet du cisaillement de l’évolution spontanée de la dispersion de la poudre de boehmite à la suite de sa fabrication, nous avons étudié des gels ayant vieilli 7 jours au repos. Un ensemble de protocoles de rhéologie a montré que les propriétés mécaniques des gels de boehmite formés à l’arrêt de l’écoulement peuvent être ajustées en fonction du taux de cisaillement et de la déformation accumulée au cours de l’étape de cisaillement, en se plaçant à des taux de cisaillement suffisamment faibles. Il est ainsi possible d’induire le stockage de contraintes internes résiduelles au sein du gel et d’augmenter l’élasticité de la structure formée via l’histoire de cisaillement. Enfin, une étude en diffusion aux petits angles des rayons X a montré un lien fort entre l’anisotropie des structures formées à faible taux de cisaillement et le renforcement de leurs propriétés viscoélastiques.

Gratuit
Mots clés
Disciplines