Rhéométrie et mise en oeuvre des polymères [ LMAPR2018 ]
5.0 crédits ECTS
30.0 h + 22.5 h
2q
| Enseignant(s) |
Van Ruymbeke Evelyne ;
Bailly Christian ;
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Langue
d'enseignement: |
Français
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| Lieu de l'activité |
Louvain-la-Neuve
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| Thèmes abordés |
Le cours est divisé en six grands chapitres faisant suite à une introduction :
0 Introduction à la mise en oeuvre des polymères et la phénoménologie des écoulements rhéométriques
1 Ecoulements dominés par le cisaillement : capillaire, filière et vis
2 Rhéométrie capillaire et rotationnelle
3 Ecoulements élongationnels et rhéométrie en extension
4 Mise en oeuvre et rhéologie des systèmes polymères complexes, une introduction
5 Aspects chimiques de la mise en oeuvre
6 Technologies de mise en oeuvre
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Acquis
d'apprentissage |
Ce cours a pour but de familiariser les étudiants avec la mise en uvre et les méthodes de mesure de la rhéologie des polymères (principalement thermoplastiques à l'état fondu).
A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure de comprendre et d'expliquer :
les fondements scientifiques relatifs à la mise en uvre des polymères aussi bien dans leur dimension physique que chimique ;
les principales méthodes de mesure du comportement rhéologique des polymères et leurs fondements scientifiques ;
les bases du comportement rhéologique des systèmes polymères complexes.
les technologies principales de mise en oeuvre et de rhéométrie des polymères ;
Les étudiants seront en outre capables d'utiliser ces concepts pour la résolution de problèmes concrets dans le cadre d'études de cas et laboratoires.
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| Contenu |
Méthodes :
Cours magistraux complétés par des séminaires invités et/ou préparés par les étudiants eux-mêmes, visites d'usine, laboratoires de mise en uvre et rhéométrie. Illustration constante des concepts par des cas pratiques tirés du monde industriel et de l'expérience professionnelle des enseignants.
Contenu :
0. Introduction
0.1. L'univers du " polymer processing "
0.2. Le zoo rhéologique
0.3. Rappels de mécanique des milieux continus
0.4. Phénoménologie des comportements rhéométriques
1. Ecoulements dominés par le cisaillement
1.1. Ecoulement dans un capillaire : effets décrits par le modèle newtonien généralisé (équation de Rabinowitsch, lois d'échelle, profil d'écoulement)
1.2. Ecoulement dans un capillaire : effets non décrits par le modèle newtonien généralisé (glissement à la paroi, compressibilité et effets viscoélastiques : chute de pression à l'entrée, gonflement en sortie, instabilités d'écoulement, défauts d'extrusion)
1.3. Explications phénoménologique et moléculaire des effets viscoélastiques
1.4. Ecoulements dans une filière et une vis : point de fonctionnement d'une extrudeuse
2. Rhéométrie capillaire et rotationnelle
2.1. rhéométrie capillaire : calcul de la viscosité à la paroi,évaluation critique des hypothèses et méthodes de correction
2.2. méthodes rhéo-optiques
2.3. rhéométrie rotationnelle en viscoélasticité linéaire : modules dynamiques, courbes maîtresses
2.4. rhéométrie rotationnelle en viscoélasticité non linéaire : écoulements transitoires et stationnaires, instabilités
2.5. principes d'équivalence entre mesures linéaires et non linéaires
3. Ecoulements élongationnels et rhéométrie en extension
3.1. analyse 1D de l'étirage de fibres : pincement et résonance d'étirement
3.2. méthodes de mesure en élongation (cinématique ou contrainte contrôlée)
4. Mise en oeuvre et rhéologie des systèmes polymères complexes, une introduction
4.1. dispersion et coalescence des alliages de polymères biphasiques sous écoulement
4.2. suspensions et (nano)composites : viscosité, seuil d'écoulement, thixotropie, orientation
5. Aspects chimiques de la mise en oeuvre
5.1. mécanismes de dégradation thermique
5.2. mécanismes de stabilisation thermique
6. Technologies de mise en uvre et applications
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| Autres infos |
Ce cours a comme prérequis le cours MAPR2019 ou tout enseignement équivalent ainsi qu'une initiation à la mécanique des milieux continus.
Les supports de cours sont constitués de livres de référence et, pour certaines parties, de notes de cours procurées par les enseignants.
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Cycle et année
d'étude |
> Master [120] bioingénieur : chimie et bio-industries
> Master [120] : ingénieur civil des constructions
> Master [120] : ingénieur civil en informatique
> Master [120] : ingénieur civil en mathématiques appliquées
> Master [120] : ingénieur civil mécanicien
> Master [120] en sciences informatiques
> Master [120] : ingénieur civil électricien
> Master [120] : ingénieur civil biomédical
> Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux
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Faculté ou entité
en charge |
> FYKI
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