Etude microstructurale et thermocinetique de la formation de la phase yba#2cu#3o#7#-# par interdiffusion dans le systeme y#2o#3-cuo-bao

par MOHAMED SAID ZIANE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de C. MONTY.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail est une etude thermocinetique et microstructurale de la formation et de la croissance de phases par interdiffusion dans le systeme pseudo-ternaire y#2o#3-cuo-bao. Un interet particulier a ete porte aux phenomenes qui gouvernent la formation et la croissance de la phase 123 (yba#2cu#3o#7#-#). Les materiaux utilises dans les etudes d'interdiffusion (bacuo#2#+#, bacu#1#+#xo#2#+#y et y#2bacuo#5) ont ete elabores par deux voies differentes: reaction a l'etat solide procede sol-gel l'obtention de materiaux massifs a necessite la mise au point de procedures de frittage. Les poudres ont ete compactees a temperature ambiante sous pression isostatique de 10 kbars. Dans le cas des composes riches en yttrium (y#2bacuo#5 par exemple), on a fait suivre le frittage par un fluage-forgeage ce qui a permis d'accroitre considerablement la densite des echantillons. Deux types de couples d'interdiffusion ont ete realises et etudies a des temperatures egales ou inferieures a 950c: 1 bacuo#2#+#/y#2bacuo#5 et bacuo#2#+#/y#2o#3 2 (bacuo#2#+# + xcuo)/y#2bacuo#5 et (bacuo#2#+# + xcuo)/y#2o#3 dans le premier cas la diffusion conduit a la formation de phases riches en baryum telles que: yba#4cu#3o#x, yba#6cu#3o#x, yba#8cu#5o#x et yba#9cu#5o#x. Dans le second cas, ou a ete introduit un exces de cuivre, la phase formee apres interdiffusion est la phase 123. Les chemins de diffusions correspondants ont ete representes dans des diagrammes ternaires. On en deduit les reactions a l'etat solide qui semblaient prendre place. Une etude detaillee de ces diagrammes permet de mettre en evidence des ecarts de composition au cours de l'interdiffusion entre les phases obtenues et leur composition ideale. La germination de la phase 123 est peut etre favorisee par la phase liquide presente dans ces couples a haute temperature. Des observations par microscopie electronique en transmission faites sur des couples en couches minces semblent en particulier montrer que les joints de grains le long desquels le liquide migre rapidement, sont des sites de germination preferentiel. Apres qu'une couche 123 se soit formee elle fait obstacle a la diffusion du liquide et la croissance se poursuit par diffusion a l'etat solide. Les cinetiques de croissance des phases 143 et 123 ont ete etudiees ; elles suivent des lois paraboliques en fonction du temps. Des coefficients de diffusion effectifs dans la phase 123 ont ete deduit a partir des constantes paraboliques en utilisant la relation de nerst-einstein. La phase 123 qui apparait dans les couples (bacuo#2#+# + xcuo)/y#2o#3 est de structure columnaire et texturee. La texture, etudiees a partir de diagrammes d'electrons retrodiffuses, est telle que les plans (001) ou (a,b) sont paralleles a la direction de diffusion et de croissance de la phase 123. L'origine de la texture peut etre attribue a un mecanisme dans lequel les systemes de contraintes a caractere fortement bidimensionnel, induites par l'interdiffusion joue le role essentiel

  • Titre traduit

    Microstructural and thermokinetic study of the yba#2cu#3o#7#-# phase formation by interdiffusion in the y#2o#3-cuo-bao system


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  • Annexes : 107 REF.

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