FQ Rhéologie

Méthode pédagogique:

Les matinées sont consacrées à des exposés suivis de sessions de questions-réponses sur les principes de base
en rhéologie, la description des différents comportements rhéologiques et des protocoles expérimentaux à mettre en oeuvre pour déterminer une méthodologie appropriée aux matériaux étudiés. La mise en application des connaissances se fera les après-midis au cours de séances pratiques organisées en petits groupes en
utilisant des appareils de pointe de la plateforme technique du laboratoire Matière et Systèmes Complexes.

Intervenant:

Alain Ponton est directeur de recherche au Centre National de la Recherche Scientifique, chercheur au Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC) de l’université Paris Diderot.

Programme:

Notions de base
- déformation, écoulement, contrainte et vitesse de cisaillement, viscosité dynamique, viscosité cinématique, contrainte normale,
élasticité
- viscoélasticité, nombre de Deborah, thixotropie
Comportements rhéologiques
- comportement newtonien, comportement non newtonien (rhéofluidifiant, rhéoépaississant), écoulement à seuil de contrainte
- comportement stationnaire, comportement dépendant du temps, comportement viscoélastique
Viscosimétrie et rhéométrie
- viscosimétrie capillaire (de Poiseuille), viscosimétrie de Brookfield : principe, mise en pratique, analyse de données
- rhéométrie de rotation (de Couette)
Présentation et critères de choix des différentes géométrie (cylindres concentriques, cône/plan, plan/plan, vane, vis hélicoïdale,
ancre,…).
Mise en place de protocoles expérimentaux : essais d’écoulement, d’oscillation, de relaxation, de fluage.
Description des principaux effets perturbateurs.
Analyse critique des données expérimentales pour obtenir des informations exploitables sur les matériaux étudiés.
Étude de cas.
Rhéologie des milieux dispersés
Définitions de phase dispersée et de phase continue
- notion de fraction volumique
- évolution de la viscosité avec la fraction volumique
- milieux dilués, semi dilués, concentrés
- études d’exemples
Applications
Solutions de polymères, dispersions, émulsions, gels, mousses.
Milieux naturels (vases, boues).
Matériaux thermogélifiants.
Matériaux pâteux.
Analyse de texture
- Définition de la texture et des propriétés mécaniques associées (résistance à la déformation, rigidité, rupture, dureté, cohésion,
viscosité, adhérence/caractère collant).
- Approche expérimentale : texturomètre (principe de fonctionnement).
- Description des tests de compression, extrusion, cisaillement, tranchage, pénétrométrie (géométries de mesures et protocoles
expérimentaux).
- Analyse de profil de texture.
- Exemples dans les domaines des cosmétiques, de l’agroalimentaire, de la pharmacie, des poudres