Contribution a l'etude de l'autodiffusion anionique et cationique dans l'alumine alpha mono et polycristalline. Role du dopant yttrium

par MARYVONNE LE GALL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Anne-Marie Huntz-Aubriot.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Cette etude porte d'une part sur l'autodiffusion de l'oxygene dans l'alumine alpha mono et polycristalline dopee respectivement avec 300 et 500 ppm d'oxyde d'yttrium, d'autre part sur l'autodiffusion de l'aluminium dans l'alumine alpha monocristalline non dopee. La diffusion de l'oxygene a ete etudiee par echange isotopique gaz-solide et analyse ionique (1110-1630c). Dans les monocristaux, deux mecanismes de diffusion ont ete mis en evidence: en volume dans les sous-joints. Les coefficients de diffusion en volume et dans les sous-joints obeissent aux lois d'arrhenius respectives: d#v(cm#2/s)=67 exp(590 (kj/mol)/rt) et d#s#j(cm#2/s)=10#1#7 exp(980 (kj/mol)/rt). Dans les polycristaux, la diffusion intergranulaire est caracterisee par d#j(cm#2/s)=5. 10#1#1 exp(835 (kj/mol)/rt). Le mecanisme de diffusion en volume est un mecanisme extrinseque controle par le silicium qui est l'impurete majoritaire et l'yttrium, le dopant. Le defaut responsable de la diffusion est l'interstitiel d'oxygene. En comparant avec des resultats obtenus dans l'alumine non dopee, il apparait que l'yttrium augmente legerement la diffusion en volume mais diminue la diffusion dans les joints de grains. Les profils de diffusion de l'aluminium, (1500-1700c, ont ete obtenus par depot d'aluminium-26 et comptage-abrasion. On observe de la diffusion en volume et dans les sous-joints. En comparant avec la diffusion de l'oxygene mesuree dans des echantillons identiques, les coefficients de diffusion en volume des deux elements sont du meme ordre de grandeur, ceux de l'aluminium etant legerement superieurs; dans les sous-joints, la difference, de meme sens, est plus marquee. Cette caracteristique est justifiee par la taille de l'ion o#2# et son affinite pour les impuretes segregees aux interfaces provoquant des interactions qui freinent la progression de l'oxygene dans les courts-circuits


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  • Annexes : 106 REF

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011061
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