Elaboration et caractérisation de céramiques composites carbonitrure de titane-zircone

par Eric Barbier

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de François Thévenot.


  • Résumé

    L'aptitude au frittage sous charge et les propriétés mécaniques ont été étudiées dans le binaire carbonitrure de titane-zircone, à l'aide de la méthodologie de la recherche expérimentale. Un plan d'expériences a permis de décrire, expliquer et modéliser sous forme de fonctions polynomiales l'évolution de ces propriétés, en n'élaborant et caractérisant qu'un nombre limité de compositions, dans un diagramme ternaire : zircone, carbure et nitrure de titane. L'aptitude au frittage sous pression du composite est améliorée par l'ajout de zircone. Les propriétés mécaniques sont étroitement liées au taux de transformation de la zircone. Nous avons également remarqué que la zircone pouvait être stabilisée par 1'azote pour les températures de frittage les plus élevées. Pour une composition présentant de bonnes caractéristiques mécaniques, afin d'améliorer encore ces dernières, nous avons optimisé la surface spécifique de la zircone, la teneur en stabilisant et les paramètres du frittage. Nous avons ensuite étudié la résistance aux chocs thermiques. Enfin nous avons mis en évidence que la résistivité électrique des composites suivait en général le modèle de LANDAUER.

  • Titre traduit

    = Elaboration and characterization of titanium carbonitride – zirconia ceramic composites


  • Résumé

    Hot pressing sinterability and mechanical properties of the titanium carbonitride-zirconia binary system have been studied using the methodology of research. An. Optimal design has allowed to describe, explatn and modelize with polynomial functions the properties evolution by elaboration and characterization of a few number of compositions in a ternary diagram: zirconia, carbide and nitride of titanium. Hot-pressing sinterability increases with zirconia content. Mechanical properties are linked ta the transformation of zirconia. Zirconia is stabilized by nitrogen for the highest stntering temperatues. For a composition showing good mechanical properties, the specific area of zirconia, the stabilizer content and the hot-pressing parameters have been optimized ta improve these properties. Thermal shock resistance has been also studied. Finally it has been found that the electrical resistivity of composites follows the LANDAUER model.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Cote : EMP 140.437 CCL.TH.677
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