Interactions entre contacts solides et cinétique de la condensation capillaire. Aspects macroscopiques et aspects microscopiques.

Résumé : L'angle d?avalanche d'un tas de billes de verre dans un cylindre est modifié en présence de
forces de cohésion. Nous nous sommes intéressés dans un premier temps à l'étude de l'évolution lente,
ou «vieillissement», de l'angle d'avalanche avec l'âge du tas. Nous avons montré que l'augmentation logarithmique
du coefficient de friction effectif entre les billes dépend de l'humidité de l'atmosphère, ce
qui peut être expliqué quantitativement par une augmentation progressive de la force d'adhésion due à
la condensation de liquide entre les grains. Nous avons également mis en évidence d'autres paramètres
influençant le vieillissement : usure, position du tas au repos ; et observé des effets de vieillissement en
présence d'éthanol. Nous avons étudié en détail la métastabilité et les effets de nucléation de la condensation
capillaire. Nous avons calculé l'énergie d'activation pour condenser un pont liquide entre deux surfaces
parallèles parfaitement lisses. Cette énergie d'activation diverge quand la taille du confinement s'approche
de la distance critique de nucléation. Ainsi, l'énergie d?activation est très souvent très supérieure à l'énergie
d'agitation thermique. Nous avons ensuite montré qu'il est possible de faire un modèle de condensation
capillaire thermiquement activé entre les rugosités des billes qui rend compte de la dépendance temporelle
du vieillissement observé avec les billes de verre. Enfin, nous avons construit un appareil à forces de surface
qui permet d'étudier les interactions statiques et dynamiques entre les surfaces à l'échelle du rayon de Kelvin,
c'est à dire à l'échelle du nanomètre. Après avoir décrit le principe et les performances de cet appareil,
nous exposons des premiers résultats concernant la nanorhéologie de fluides simples en milieu confiné ainsi
que des mesures de la dépendance de la force d'adhésion entre des surfaces de verre par rapport à la force
normale et au temps de contact.
Type de document :
Thèse
Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]. Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2000. Français


https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001627
Contributeur : Frédéric Restagno <>
Soumis le : vendredi 6 septembre 2002 - 14:45:10
Dernière modification le : mardi 6 septembre 2016 - 16:49:02
Document(s) archivé(s) le : vendredi 2 avril 2010 - 18:13:39

Identifiants

  • HAL Id : tel-00001627, version 1

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Citation

Frédéric Restagno. Interactions entre contacts solides et cinétique de la condensation capillaire. Aspects macroscopiques et aspects microscopiques.. Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]. Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2000. Français. <tel-00001627>

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