Comportement mécanique et résistance à l'oxydation de nitrures de silicium et titane densifiés ou post-densifiés par compression isostatique à chaud

Mechanical properties and oxidation behaviour of h. I. P. And post hipped silicon and titanium nitride materials

• Auteur / Autrice : Luc Themelin
• Direction : Martine Desmaison
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Résumé

La technique de compaction isostatique a chaud a ete mise a profit pour realiser des ceramiques denses de type nitrure. Leur elaboration a necessite la mise au point d'un protocole de fabrication different pour chaque materiau. Dans un premier temps, un traitement de post-densification a ete effectue sur deux nuances de nitrures de silicium frittes naturellement en presence d'ajouts (y#2o#3, al#2o#3, aln et mg al#2o#4). Non seulement la densite mais aussi les proprietes mecaniques: resistance a la flexion, microdurete, tenacite ont ete ameliorees. En revanche, la tenue a l'oxydation dans l'air du materiau traite reste comparable a celle du materiau initial. Ces resultats ont ete parfaitement expliques par les analyses microstructurales des phases aux joints de grains effectuees en microscopie electronique a transmission. La deuxieme etude a concerne le frittage direct en enveloppe de silice d'une poudre fine de nitrure de silicium additionnee de 0,5% d'oxyde d'yttrium. Le materiau obtenu est parfaitement densifie. Ses proprietes mecaniques sont analysees et comparees a celles des materiaux post-frittes par c. I. C. Sa resistance a l'oxydation est excellente jusqu'a 1600#oc. L'etude met bien en evidence l'influence de la microstructure sur les lois de comportement dans l'air. Le dernier chapitre traite du frittage par c. I. C. D'une poudre de nitrure de titane dans une enveloppe en titane. L'evolution de la porosite en fonction de la pression appliquee et la duree de traitement. L'optimisation des conditions operatoires a conduit a l'obtention d'un materiau parfaitement dense dont la resistance mecanique, la tenue aux chocs thermiques et a l'oxydation ont ete caracterisees