Contribution à l'étude de nanocomposites à matrice céramique. Alumine-alliages fer-chrome et alumine-zircone-fer et alliages fer-chrome

par Christophe Laurent

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Abel Rousset.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les nanocomposites alumine-metal, dans lesquels les particules metalliques nanometriques sont dispersees dans la matrice ceramique possedent des proprietes mecaniques superieures a celles de l'alumine pure ou renforcee par des particules metalliques micrometriques. L'elaboration de poudres nanocomposites alumine-fer, alumine-chrome et alumine-alliages fer-chrome a ete realisee par calcination puis reduction selective sous hydrogene de solutions solides d'oxydes obtenues par decomposition de precurseurs oxaliques mixtes. Une etude de l'influence des temperatures de calcination et de reduction sur la formation des nanocomposites alumine-fer a ete menee, notamment par spectroscopie mossbauer, mettant en evidence plusieurs modes de formation du fer metallique. Cette etude a ete etendue aux alliages fer-chrome, et il est montre que les particules metalliques les plus petites sont les plus riches en chrome. La localisation des nanoparticules metalliques, intragranulaire ou en surface des grains d'alumine, a ete mise en evidence par thermogravimetrie et correlee a la teneur en metal. Des composites massifs ont ete prepares par frittage sous charge des poudres nanocomposites. Les meilleures proprietes mecaniques (charge a rupture et tenacite) sont obtenues pour des composites hybrides ou la phase metallique est dispersee a la fois sous forme de particules nanometriques a l'interieur des grains d'alumine et sous forme de particules micrometriques situees aux joints de grains de la matrice. Le choix approprie des temperatures de calcination et de reduction des poudres permet d'optimiser les caracteristiques mecaniques. L'oxydation sous air de ces materiaux est negligeable jusqu'a 1000c; au-dela, les nanocomposites contenant du chrome sont plus stables que les nanocomposites alumine-fer. Des composites hybrides alumine-zircone-fer et alumine-zircone-alliages fer-chrome ont ete elabores par quatre methodes. Suivant la microstructure obtenue, il y a amelioration des proprietes mecaniques par rapport a celles des nanocomposites alumine-metal, ou bien annihilation partielle des differents mecanismes de renforcement

  • Titre traduit

    Contribution ot the study of ceramic matrix nanocomposites. Alumina-iron-chromium alloys and alumina-zirconia-iron and iron-chromium alloys


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  • Détails : 210 f

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CI4880
  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CI4881
  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994TOU30017
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