Etude theorique et experimentale du depot chimique en phase gazeuse, a temperature moderee, du carbure de titane a partir des sous-chlorures

par Jean-Paul Piton

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de HENRY MELLOTTEE.

Soutenue en 1990

à Orléans .

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  • Résumé

    L'etude theorique et experimentale du depot chimique en phase gazeuse du carbure de titane, habituellement realise a partir de tetrachlorure de titane, de methane et d'hydrogene, a ete effectuee en se differenciant du procede generalement employe par trois points principaux: 1) une temperature de depot moderee, plus basse que celles habituellement utilisees; 2) une prereduction du ticl#4 par du titane porte a plus haute temperature; 3) l'emploi du butane comme hydrocarubre. Apres une etude thermodynamique qui a permis de rechercher les conditions de depot optimum, l'etude experimentale a permis de preciser: 1) une limitation cinetique de reduction des sous-chlorures qui n'a plus lieu d'etre lorsque le debit du butane augmente, car on observe alors une reaction de dismutation des sous-chlorures de titane; 2) une limitation cinetique de decomposition du butane. Ainsi le carbure de titane peut etre depose nettement hors equilibre en operant avec une forte sursaturation en reactifs. Ce qui permet, avec la faible temperature employee, d'obtenir des depots polynuclees a grains tres fins, presentant des microduretes tres elevees, lorsque le pourcentage de chlore incorpore est faible et qu'il n'y a ni carbone libre ni microporosites. Les vitesses de depot sont importantes, entre six et douze microns par heure, dans les conditions donnant de fortes microduretes


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