Download or read book Contribution de la nanoindentation in situ en Microscopie Electronique en Transmission l tude des c ramiques written by Emilie Calvié and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La connaissance du comportement et des propriétés des matériaux est d’une grande importance pour optimiser leur mise en forme et adapter leur utilisation. Pour étudier ces propriétés de nombreuses techniques sont couramment utilisées : les essais de traction, la microindentation, la nanoindentation instrumentée... Aujourd’hui, un intérêt particulier est porté sur les nanomatériaux et matériaux nanostructurés car ils présentent souvent des propriétés différentes et plus intéressantes. La nanoindentation instrumentée, notamment, permet de déterminer des paramètres matériaux de manière locale. Cependant, le comportement en temps réel ne peut être observé et l’échantillon ne doit pas être de dimension trop faible (typiquement, l’étude de nanoparticules n’est pas envisageable). Le principal atout de la nanoindentation in situ en Microscopie Electronique en Transmission vis-à-vis des autres techniques existantes est la possibilité d’étudier le comportement de nano-objets ou des comportements très locaux et en temps réel, tout en observant les transformations subies par le matériau. Dans cette étude, nous avons évalué les potentialités de cette nouvelle technique via l’analyse de céramiques très étudiées au laboratoire notamment en tant que biomatériaux : la zircone stabilisée et l’alumine. Dans le cas de la zircone (stabilisée à l’yttrium ou au cérium), le but était de localiser à l’échelle nanométrique les contraintes responsables ou inhérentes à la transformation de phase quadratique-monoclinique, phénomène ayant une très grande influence sur les propriétés du matériau massif. Pour ce faire, après avoir déterminé une technique de préparation adaptée, nous proposons une voie d’étude pour la localisation des contraintes liées à la transformation de phase : le CBED (Convergent Beam Electron Diffraction) couplé à la nanoindentation in situ. Dans le cas de l’alumine, l’objectif était d’étudier le matériau (commercial et non un matériau modèle) dans sa forme originelle à savoir sous forme de nanoparticules d’alumine de transition. L’idée était d’étudier le comportement de ces nanoparticules sous compression. Nous avons notamment constaté que ces particules pouvaient subir une grande déformation plastique à température ambiante. Nous avons pu également, sur quelques particules, obtenir une série d’images en cours de compression ainsi que la courbe de charge-déplacement correspondante. Ces résultats ont ensuite été soumis à une analyse des images couplée à une simulation de type Eléments Finis (réalisées par le LAMCOS).
Download or read book In Situ Nanoindentation in a Transmission Electron Microscope written by Andrew Murphy Minor and published by . This book was released on 2002 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book In Situ Nanoindentation in a Transmission Electron Microscope written by and published by . This book was released on 2002 with total page 5 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This dissertation presents the development of the novel mechanical testing technique of in situ nanoindentation in a transmission electron microscope (TEM). This technique makes it possible to simultaneously observe and quantify the mechanical behavior of nano-scale volumes of solids.
Download or read book In situ Nanoindentation in a Transmission Electron Microscope written by and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Nanocharacterisation written by Royal Society of Chemistry (Great Britain) and published by Royal Society of Chemistry. This book was released on 2007 with total page 319 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nanocharacterisation is a rapidly developing field. Contributions in this book from across the globe provide an overview of the different microscopic techniques for the characterisation of nanostructures.
Download or read book Applied Nanoindentation in Advanced Materials written by Atul Tiwari and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2017-08-30 with total page 708 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Research in the area of nanoindentation has gained significant momentum in recent years, but there are very few books currently available which can educate researchers on the application aspects of this technique in various areas of materials science. Applied Nanoindentation in Advanced Materials addresses this need and is a comprehensive, self-contained reference covering applied aspects of nanoindentation in advanced materials. With contributions from leading researchers in the field, this book is divided into three parts. Part one covers innovations and analysis, and parts two and three examine the application and evaluation of soft and ceramic-like materials respectively. Key features: A one stop solution for scholars and researchers to learn applied aspects of nanoindentation Contains contributions from leading researchers in the field Includes the analysis of key properties that can be studied using the nanoindentation technique Covers recent innovations Includes worked examples Applied Nanoindentation in Advanced Materials is an ideal reference for researchers and practitioners working in the areas of nanotechnology and nanomechanics, and is also a useful source of information for graduate students in mechanical and materials engineering, and chemistry. This book also contains a wealth of information for scientists and engineers interested in mathematical modelling and simulations related to nanoindentation testing and analysis.
Download or read book Progress in Nanoscale Characterization and Manipulation written by Rongming Wang and published by Springer. This book was released on 2018-08-30 with total page 511 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book focuses on charged-particle optics and microscopy, as well as their applications in the materials sciences. Presenting a range of cutting-edge theoretical and methodological advances in electron microscopy and microanalysis, and examining their crucial roles in modern materials research, it offers a unique resource for all researchers who work in ultramicroscopy and/or materials research. The book addresses the growing opportunities in this field and introduces readers to the state of the art in charged-particle microscopy techniques. It showcases recent advances in scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and helium ion microscopy, including advanced spectroscopy, spherical-corrected microscopy, focused-ion imaging and in-situ microscopy. Covering these and other essential topics, the book is intended to facilitate the development of microscopy techniques, inspire young researchers, and make a valuable contribution to the field.
Download or read book Development of Quantitative in Situ Transmission Electron Microscopy for Nanoindentation and Cold field Emission written by Ludvig de Knoop and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This thesis has focused on the development of quantitative in situ transmission electron microscopy (TEM) techniques. We have used a special nano-probe sample holder, which allows local electrical biasing and micro-mechanical testing. The finite element method (FEM) was used to compare models with the experimental results. In addition to conventional imaging techniques, electron holography has been used to measure electric fields and strains. The first part addresses cold-field emission from a carbon cone nanotip (CCnT). This novel type of carbon structure may present an alternative to W-based cold-field emission sources, which are used in the most advanced electron guns today. When a sufficiently strong electric field is applied to the CCnT, electrons can tunnel through the energy barrier with the vacuum, which corresponds to the phenomenon of cold-field emission. Using electron holography and FEM, a quantified value of the local electric field at the onset of field emission was found (2.5 V/nm). Combining this with one of the Fowler-Nordheim equations, the exit work function of the CCnT was determined to be 4.8±0.3 eV. The number of charges on the CCnT before and after the onset of field emission was also measured. The second part focuses on the plastic deformation of Al thin films to test dislocation-interface interactions. A dislocation close to an interface with a stiffer material should be repelled by it. Here, we find to the contrary that dislocations moving towards the oxidized interface are absorbed, even at room temperature. The stress was derived from a combination of load-cell measurements and FEM calculations. Finally, preliminary experiments to combine in situ indentation and dark-field electron holography are reported.
Download or read book Nanometrology Using the Transmission Electron Microscope written by V Stolojan and published by Myprint. This book was released on 2015-09-25 with total page 70 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Development of a Nanoindenter for In situ Transmission Electron Microscopy written by and published by . This book was released on 2001 with total page 5 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In-situ transmission electron microscopy is an established experimental technique that permits direct observation of the dynamics and mechanisms of dislocation motion and deformation behavior. In this paper, we detail the development of a novel specimen goniometer that allows real time observations of the mechanical response of materials to indentation loads. The technology of the scanning tunneling microscope is adopted to allow nanometer scale positioning of a sharp, conductive diamond tip onto the edge of an electron transparent sample. This allows application of loads to nanometer-scale material volumes couple with simultaneous imaging of the material response. The emphasis in this paper is experimental and descriptive, with particular attention given to sample geometry and other technical requirements. Examples of the deformation of aluminum and titanium carbide as well as the fracture of silicon will be presented.
Download or read book Contribution diverses tudes th oriques du contraste en microscopie lectronique transmission written by Noël Bonnet (docteur en sciences physiques.) and published by . This book was released on with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Contribution l tude des nanotubes written by Ann-Lenaig Hamon and published by . This book was released on 2001 with total page 151 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les nanotubes (NTs), décrits comme des plans enroulés de graphite ou de nitrure de bore hexagonal, peuvent en faisceaux enchevêtrés. Ce travail concerne l'étude du comportement mécanique des NTs. C'est l'enchevêtrement qui a été étudié pour en déduire les caractéristiques d'un NT. l'emploi d'un appareil explorant l'échelle nanométrique était requis : le microscope à force atomique (AFM).Avant d'établir un modèle de comportement mécanique, il était nécessaire de caractériser la strucure. Les observations ont été faites à deux échelles globale et atomique avec la microscopie électronique en transmission et balayage. Les NTs de carbone élaborés par arc électrique et de BN par chauffage laser CO2 sont d'abord caractérisés en déterminant leur arrangement et leur structure atomique, puis les propriétés mécaniques de faisceaux de NTs de carbone enchevêtrés étudiéses avec l'AFM. Le développement d'un programme calculant les positions atomiques est décrit : le diamètre, l'hélicité, l'arrangement dans le faisceau des NTs, la nature des atomes sont modifiables ad lib. Les structures obtenues ont été utilisées pour des simulations d'images ou de diagrammes de diffraction (EMS, Diffract). Les observations et simulations concordent même pour des séries focales. Le nombre n de nanotubes par faisceau est ainsi très variable (quelques-uns à une centaine) mais le diamètre des NTs diffère peu de 1.4 nm. un modèle de poutre sur appuis simples (autres faisceaux, particules graphitiques) traduit la réponse du faisceau déformé. Sa raideur dépend de n et du module d'Young E d'un NT. La sollicitation du milieu tient compte de sa structure et de la géométrie de la pointe pour estimer le nombre de faisceaux sollicités en fonction de l'approche de la pointe. La force dépend ainsi de cette distance selon une loi puissance en accord avec l'expérience. Le produit N2E obtenu de plusieurs centaines de TPa.tube2 est compatible avec les valeurs annoncées de E(=1 TPa)
Download or read book ETUDE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION DE LA MICROSTRUCTURE DE FLUAGE D ALUMINES POLYCRISTALLINE written by ABDESLEM.. MAMOUN and published by . This book was released on 1994 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA COMPREHENSION TOTALE DES MECANISMES DE DEGRADATION MECANIQUE, NOTAMMENT PAR FLUAGE, DES CERAMIQUES DE TYPE THERMOMECANIQUE PASSE A L'EVIDENCE PAR UNE CARACTERISATION APPROFONDIE DE LA MICROSTRUCTURE DE TELS MATERIAUX. LE TRAVAIL ENTREPRIS A PORTE SUR L'EXAMEN DE LA MICROSTRUCTURE DE DEUX CERAMIQUES POLYCRISTALLINES PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION (MET). LE PREMIER DE CES DEUX MATERIAUX EST UNE ALUMINE-ALPHA POLYCRISTALLINE A GRAINS FINS ET DE GRANDE PURETE; IL PRESENTE UN BON COMPORTEMENT EN FLUAGE (I.E., UNE FAIBLE VITESSE DE FLUAGE). L'ETUDE PAR MET APRES DEFORMATION REVELE UN MECANISME DE CAVITATION QUI A ETE EVALUE PAR UNE APPROCHE STATISTIQUE (I.E. COMPTAGE DES CAVITES). LES RESULTATS ANTERIEURS D'ESSAIS MECANIQUES REALISES SUR CE MATERIAU ONT ETE RE-INTERPRETES AU VU DES MODELES THEORIQUES DE FLUAGE DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE; LE MODELE DE FLUAGE-DIFFUSION CONTROLE PAR L'INTERFACE, COMPATIBLE AVEC LES OBSERVATIONS EN MET, CONDUIT A DES VALEURS TRES COHERENTES POUR LES PARAMETRES ESSENTIELS INTERVENANT DANS LA LOI DE FLUAGE (VITESSE DE FLUAGE ET EXPOSANT DE CONTRAINTE). LE SECOND MATERIAU EST UNE ALUMINE-ALPHA SIMILAIRE, MAIS CONTENANT UNE QUANTITE NON NEGLIGEABLE D'IMPURETES (OXYDES DE MAGNESIUM ET DE POTASSIUM). CES AJOUTS CONDUISENT A L'APPARITION D'UNE SECONDE PHASE MINORITAIRE, DITE ALUMINE BETA AU POTASSIUM, QUI A ETE CARACTERISEE DE MANIERE APPROFONDIE EN MET CONVENTIONNELLE, ANALYTIQUE ET A HAUTE RESOLUTION DANS LES ECHANTILLONS BRUTS D'ELABORATION. CETTE SECONDE PHASE CONNAIT UNE EVOLUTION STRUCTURALE SPECTACULAIRE EN COURS DE FLUAGE: D'UNE PART, ELLE SE TRANSFORME EN PHASE SPINELLE; LA DIMINUTION DE VOLUME ASSOCIEE CONTRIBUE A LA DEGRADATION DU MATERIAU (APPARITION DE CAVITES ET MICRO-FISSURES AU VOISINAGE DES PARTICULES D'ALUMINE-BETA). D'AUTRE PART, LE POTASSIUM EJECTE DES PARTICULES LORS DE CETTE TRANSFORMATION CONDUIT A UNE ATTAQUE CORROSIVE DES GRAINS D'ALUMINE-ALPHA VOISINS. CE PHENOMENE A ETE ETUDIE EN DETAILS PAR MET, ET ANALYSE DE MANIERE COHERENTE DU POINT DE VUE THERMODYNAMIQUE (EVALUATION DES ENTHALPIES DE REACTIONS DE CORROSION ENVISAGEABLES, ET PROPOSITION D'UN SCENARIO REALISTE EXPLIQUANT LES REACTIONS PHYSICOCHIMIQUES SUCCESSIVEMENT MISES EN JEU AU COURS DU FLUAGE ET LORS DE LA PREPARATION DES LAMES MINCES POUR OBSERVATION AU MICROSCOPE). L'ENSEMBLE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRE L'INTERET DE LA MET POUR L'ETUDE DES PROPRIETES MECANIQUES DES CERAMIQUES
Download or read book ETUDE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION DES PROCESSUS D ACCOMMODATION DES DISLOCATIONS EXTRINSEQUES DANS DES JOINTS DE GRAINS DE NICKEL written by SOPHIE.. POULAT and published by . This book was released on 1997 with total page 235 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF PRINCIPAL DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION CONVENTIONNELLE (ASSOCIEE A LA TECHNIQUE DU CHAMP FAIBLE) ET PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE IN SITU, SOUS RECUIT, DES MECANISMES D'ACCOMMODATION DE DISLOCATIONS EXTRINSEQUES DANS DES JOINTS DE GRAINS S'ECARTANT DE LA SINGULARITE. CES PROCESSUS JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS LA DEFORMATION A CHAUD DES MATERIAUX. LES EXPERIENCES ONT ETE REALISEES SUR DES JOINTS PROVENANT DE BICRISTAUX 3 111, 11 311 ET 11 332 DE NICKEL ELABORES PAR SOLIDIFICATION PROGRESSIVE. L'ETUDE DES PROCESSUS D'ACCOMMODATION NECESSITE LA CONNAISSANCE PREALABLE DE LA STRUCTURE D'EQUILIBRE DU JOINT DE GRAINS. CETTE STRUCTURE EST CONNUE POUR LES JOINTS 3 111 ET 11 311 MAIS PAS POUR LE JOINT 11 332. UNE PREMIERE ETAPE DE CE TRAVAIL A DONC ETE D'ETUDIER PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A HAUTE RESOLUTION LA STRUCTURE ATOMIQUE DU JOINT 11 332. LES RESULTATS MONTRENT QUE : - LA STRUCTURE THEORIQUE DU JOINT 11 332 N'A ETE OBSERVEE QUE DANS UN ECHANTILLON PROCHE DU GERME BICRISTALLIN. - DANS LA PLUPART DES CAS, LE JOINT DE GRAINS SE MET PARALLELE A DES FACETTES ASYMETRIQUES. - EN GENERAL, LE JOINT 11 332 NE PRESENTE PAS D'ORDRE A LONGUE DISTANCE MAIS UN ORDRE A COURTE DISTANCE PERMETTANT DE DETECTER DES DISLOCATIONS EXTRINSEQUES DISCRETES. LES OBSERVATIONS EN MICROSCOPIE IN SITU SOUS RECUIT MONTRENT, DANS LES JOINTS 3 111 ET 11 311, L'INCORPORATION DANS LA STRUCTURE D'EQUILIBRE DU JOINT DE DISLOCATIONS EXTRINSEQUES INCLINEES PAR RAPPORT AU RESEAU INTRINSEQUES. DANS LES JOINTS PROCHES DE 11 332, L'ETALEMENT DU CONTRASTE DES DISLOCATIONS EXTRINSEQUES, OBSERVE EN CHAMP FAIBLE, SEMBLE PLUS CORRESPONDRE A UNE DELOCALISATION DU CUR DE LA DISLOCATION QU'A UNE DECOMPOSITION EN UN GRAND NOMBRE DE DISLOCATIONS DE PETITS VECTEURS DE BURGERS. CES RESULTATS POSENT LE PROBLEME DE LA DISTINCTION ENTRE UN JOINT DE CARACTERE VRAIMENT GENERAL EN FONCTION DE TOUS LES DEGRES DE LIBERTE GEOMETRIQUES ET UN JOINT QUI CONSERVE UN SINGULARITE MEME S'IL PRESENTE UN DEGRE DE COINCIDENCE ELEVE.
Download or read book Etude par microscopie lectronique en transmission des processus d accomodation des dislocations extrins ques dans des joints de grains de nickel written by Sophie Poulat and published by . This book was released on 1997 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif principal de ce travail est l'etude par microscopie electronique en transmission conventionnelle (associee a la technique du champ faible) et par microscopie electronique in situ, sous recuit, des mecanismes d'accommodation de dislocations extrinseques dans des joints de grains s'ecartant de la singularite. Ces processus jouent un role important dans la deformation a chaud des materiaux. Les experiences ont ete realisees sur des joints provenant de bicristaux 3 111, 11 311 et 11 332 de nickel elabores par solidification progressive. L'etude des processus d'accommodation necessite la connaissance prealable de la structure d'equilibre du joint de grains. Cette structure est connue pour les joints 3 111 et 11 311 mais pas pour le joint 11 332. Une premiere etape de ce travail a donc ete d'etudier par microscopie electronique a haute resolution la structure atomique du joint 11 332. Les resultats montrent que : - la structure theorique du joint 11 332 n'a ete observee que dans un echantillon proche du germe bicristallin. - dans la plupart des cas, le joint de grains se met parallele a des facettes asymetriques. - en general, le joint 11 332 ne presente pas d'ordre a longue distance mais un ordre a courte distance permettant de detecter des dislocations extrinseques discretes. Les observations en microscopie in situ sous recuit montrent, dans les joints 3 111 et 11 311, l'incorporation dans la structure d'equilibre du joint de dislocations extrinseques inclinees par rapport au reseau intrinseques. Dans les joints proches de 11 332, l'etalement du contraste des dislocations extrinseques, observe en champ faible, semble plus correspondre a une delocalisation du cur de la dislocation qu'a une decomposition en un grand nombre de dislocations de petits vecteurs de burgers. Ces resultats posent le probleme de la distinction entre un joint de caractere vraiment general en fonction de tous les degres de liberte geometriques et un joint qui conserve un singularite meme s'il presente un degre de coincidence eleve
Download or read book Radiation Effects on Mechanical Properties of Thin 3c sic Investigated by in Situ Nanoindentation Via Transmission Electron Microscopy written by Xuying Liu (Ph.D.) and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In situ nanoindentation tests on thin 3C-SiC in a transmission electron microscope show small but non-negligible plastic deformation at room temperature. SiC is brittle in macroscopic studies but it can be become ductile when deformation occurs in small volumes. Here, we report such a brittle to ductile transition of 3C-SiC during nanoindentation of thin films (150-270 nm thick), and we reveal mechanisms of plastic deformation in situ. We find that plasticity in 3C-SiC is driven by dislocations, and that there is a pronounced plastic strain recovery at these length scales. We suggest that plastic deformation recovery arises from annihilation of transient dislocation extension driven by retracted external stress. In addition, we demonstrate that when the sample thickness is less than 90 nm, 3C-SiC becomes brittle again, and therefore the thickness of the films is important in determining whether the sample is brittle or ductile. In situ TEM nanoindentation tests on thin 3C-SiC irradiated at different radiation conditions indicate different mechanical behavior that is related to different microstructures. Samples irradiated at 600 [degrees]C 0.3 dpa and 600 2̐ʻC 3 dpa are easier to fracture under applied force than as-synthesized 3C-SiC. Long, straight, and simple crack paths are characteristic features for 600 [degrees]C 3 dpa samples, which is an evidence of easier fracture than 600 [degrees]C 0.3 dpa. However, 900 [degrees]C 3 dpa samples do not exhibit noticeable brittleness. Instead, they exhibit plastic deformation under applied force, which is the same as as-synthesized samples. Based on the microstructure of the irradiated samples, increasing the density of black spot defects that form at 600 [degrees]C degrades resistance to cracking, but the change of defect type to dislocation loops at 900 [degrees]C restores the plastic behavior. The results from this study are not consistent with macroscale analysis of fracture and cracking in irradiated SiC, which suggest different behavior and the microscale in irradiated as well as unirradiated SiC. These results therefore provide useful insights into the microscale properties of 3C-SiC which are important to multiscale simulation of 3C-SiC to predict mechanical performance of microelectromechanical systems, coatings, and next-generation fission reactor fuels.
Download or read book Etude par les techniques avanc es de microscopie lectronique en transmission de mat riaux fragiles written by Dris Ihiawakrim and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans ce manuscrit a montré l'importance du développement méthodologique et technique pour identifier et débloquer les verrous empêchant l'analyse de matériaux hybrides et complexes qui se dégradent sous irradiation par un faisceau d'électrons. Nous avons mis en évidence que des dégâts sur l'échantillon produits par les électrons n'apparaissent qu'au-dessus d'un certain seuil de densité de courant électronique qui dépend de la nature du matériau et de ses caractéristiques morphologiques et structurales. Ces développements couplés à la Cryo-EM, nous ont permis de mettre en évidence l'architecture des matériaux hybrides à base de carbone, la variation de la distance lamellaire dans une pérovskite en fonction de la molécule insérée et le positionnement du métal, d'identifier les interactions à l'interface entre deux cristaux moléculaires et la quantification 3D de la fonctionnalisation d'un MOF. Dans la dernière partie, nous avons mis en évidence les processus de nucléation et de croissance d'oxyde de fer par MET in-situ en phase liquide.
