Interaction de céramiques non-oxydes (Si3N4, SiC, AlN) avec l'aluminium liquide

par Luc Mouradoff

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Jean Desmaison.


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  • Résumé

    La reactivite de ceramiques non-oxydes (si#3n#4, sic et aln), en contact avec l'aluminium liquide, a ete etudiee afin de choisir un materiau utilisable pour la realisation de gaines protectrices de thermoplongeurs, en vue d'une application industrielle. La stabilite intrinseque de ces trois ceramiques est testee en utilisant des materiaux purs, elabores par depot chimique en phase vapeur (si#3n#4, sic), ou par compression isostatique a chaud (aln). Les essais de mouillabilite par la methode de la goutte posee, de corrosion par la methode des doigts plongeants et d'oxydation sont couples a des observations morphologiques, a la caracterisation physico-chimique des interfaces ainsi qu'a des calculs thermodynamiques. La comparaison des resultats avec ceux obtenus a partir de produits industriels (sic recristallise et si#3n#4 fritte reaction) et des considerations economiques ont permis de determiner la ceramique la plus apte a remplir le role de gaine protectrice de thermoplongeur: le nitrure de silicium. En vue de l'industrialisation du produit, ce nitrure a ensuite ete fritte a l'aide d'ajouts soigneusement choisis (y#2o#3 et al#2o#3) de facon a densifier la ceramique sans alterer ses caracteristiques (tenue a l'oxydation, aux chocs thermiques et a la corrosion par l'aluminium liquide). Le nitrure de silicium ainsi obtenu est finalement caracterise (proprietes mecaniques, resistance a la corrosion) afin d'etablir d'etroites correlations entre conditions d'elaboration, microstructure et proprietes

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  • Détails : 149 p
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