scholarly journals Indentation instrumentée multi-échelles appliquée à l’étude des matériaux massifs métalliques

2017 ◽  
Vol 105 (1) ◽  
pp. 104 ◽  
Author(s):  
Stephania Kossman ◽  
Didier Chicot ◽  
Alain Iost

L’essai d’indentation instrumentée est une technique très utilisée car elle permet d’estimer les propriétés mécaniques des matériaux comme la dureté et le module de Young. Cette étude sur l’indentation multi-échelles (de 5 mN à 2 kN) a été réalisée sur des matériaux métalliques massifs (acier, acier inoxydable et aluminium) avec trois instruments : nano, micro et macro indenteurs, et différents types d’essais : classique, CSM et multicyclique. Nous avons constaté que, pour estimer les propriétés mécaniques, il est nécessaire de prendre en compte la correction du défaut de pointe et aussi de la complaisance du bâti quelle que soit l’échelle de mesure, et donc quelle que soit la conception de l’instrument pour la mesure du déplacement. Dans ces conditions, en considérant ces corrections, le module de Young reste quasi constant dans tout le domaine de force étudié (<12 %), et est donc à ce titre une propriété intrinsèque. Par contre, la dureté décroit lorsque la charge augmente, ce qui est classiquement attribué à l’effet de taille en indentation, mais qui peut aussi être imputé au mode de déformation autour de l’empreinte, au bourrelet prédominant (pile-up) pour les échantillons en acier et aluminium, et à la déflection des faces (sink-in) pour l’acier inoxydable.

2018 ◽  
pp. 20-24
Author(s):  
Carine Douarche ◽  
Virginie Bailleux ◽  
Catherine Even ◽  
Jean-Marc Allain ◽  
Christophe Regeard ◽  
...  

Les micro-organismes peuvent coloniser les surfaces environnantes et s’organiser en un film de plusieurs centaines de microns d’épaisseur, appelé « biofilm ». Ils sécrètent une matrice extracellulaire polymérique qui assure une véritable cohésion et protection physique de la colonie, avec des effets qui peuvent être aussi bien bénéfiques que mortels pour son environnement. Nous nous sommes intéressés aux forces mécaniques structurant cette matière vivante solide et contribuant à maintenir son intégrité. Nous avons travaillé sur des biofilms de bactéries flottant à la surface d’un liquide. Nous montrons que ces systèmes ont des propriétés mécaniques originales et remarquables, du fait de leur capacité à croître et proliférer.


2021 ◽  
Vol 109 (1) ◽  
pp. 104
Author(s):  
Chokri Ben Aissa ◽  
Kaouther Khlifi

Dans ce travail, nous avons développé des couches nanométriques biocompatibles à base de titane (TiN et TiO2) sur acier inoxydable 316L, par CAE-PVD (Cathodic Arc Evaporation), qui est un procédé efficace pour la synthèse de revêtements de haute qualité. Nous avons axé notre étude sur une caractérisation mécanique et tribologique des revêtements par des tests d’indentation et des rayures. Les résultats obtenus montrent une morphologie dense et uniforme couplée à des propriétés mécaniques et interfaciales importantes. Les revêtements TiN et TiO2 ont montré une dureté comprise entre 5,9 GPa et 8,23 GPa. La mesure de l’adhérence par des tests de rayure a montré que les deux revêtements ont une qualité d’adhérence légèrement différente. Les couches développées en TiN et TiO2 ont montré des charges de cohésion critiques comprises entre 1,8 N et 3,3 N avec une charge d’adhérence critique de 13,1 N. Les propriétés tribologiques ont été étudiées, en utilisant un test de Scratch multi-passes à charge constante, ce qui a permis de déterminer le coefficient de frottement et le taux d’usure énergétique. Les coefficients de frottement des deux couches étudiées sont du même ordre de grandeur (0,1), mais on peut dire que la résistance au frottement varie d’une couche à l’autre. L’énergie spécifique d’usure était comprise entre 3,09 × 10−5 J/μm3 et 8,36 × 10−5 J/μm3, et elle n’a pas changé après immersion de la couche de TiN pendant 48 h dans une solution de NaCl à 3 %. Le film mince de TiN, connu pour sa biocompatibilité et ses performances biologiques, a montré des propriétés mécaniques et tribologiques qui lui permettent d’être utilisé dans les implants de hanche et de genou.


J3eA ◽  
2019 ◽  
Vol 18 ◽  
pp. 1004
Author(s):  
R. Gautier ◽  
C. Petit ◽  
V. Bolcato ◽  
E. Planus ◽  
F. Marchi

La caractérisation des propriétés mécaniques de micro et nano-systèmes devient cruciale pour le développement des (bio)MEMS/NEMS. Comme la microscopie à force atomique (AFM) est un instrument de choix pour mesurer les propriétés morphologiques et mécaniques à l’échelle submicronique, nous avons développé un TP AFM en mode Peak Force sur cette thématique. Les étudiants effectueront la cartographie 4D d’un échantillon de polymères dont les propriétés mécaniques sont bien différentes. À partir de ces cartographies AFM, les étudiants estimeront les modules de Young en sélectionnant le(s) modèle(s) les plus adéquats. Le savoir-faire ainsi acquis sera ensuite appliqué lors d’un second TP à une cellule de souris fixée pour estimer ses propriétés viscoélastiques.


2002 ◽  
Vol 12 (11) ◽  
pp. 87-89
Author(s):  
P. Vescovo ◽  
D. Prevorovsky ◽  
F. Khatyr ◽  
J. A. sserin ◽  
D. Varchon ◽  
...  

1991 ◽  
Vol 79 (7-8) ◽  
pp. 35-44 ◽  
Author(s):  
J.M. Pelletier ◽  
A.B. Vannes ◽  
L. Vincent

2017 ◽  
Vol 105 (1) ◽  
pp. 105 ◽  
Author(s):  
Jaroslav Čech ◽  
Petr Haušild ◽  
Aleš Materna ◽  
Jiří Matějíček

1931 ◽  
Vol 28 (12) ◽  
pp. 641-660 ◽  
Author(s):  
M. Alexandre Krupkowski

1931 ◽  
Vol 28 (10) ◽  
pp. 529-545 ◽  
Author(s):  
M. Alexandre Krupkowski

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