Synthese et caracterisations mecaniques et supraconductrices de ceramiques d'oxyde (bi,pb)#2sr#2ca#2cu#3o#1#0#+#x texturees par frittage-forgeage

par Vincent Rouessac

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gilbert Desgardin et de Moussa Gomina.

Soutenue en 1997

à Caen .

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  • Résumé

    L'oxyde supraconducteur a haute t#c (bi,pb)#2sr#2ca#2cu#3o#1#0#+#x (bi-2223) a ete synthetise en phase pure aux rayons x, par une voie sol-gel. La procedure chimique et les conditions de frittage sont detaillees. Une etude comparative de l'energie d'activation confirme que la voie sol-gel accelere la cinetique de formation de la phase 2223, tres lente en synthese classique de poudre. Cette poudre a ete mise sous forme de ceramiques monolithiques denses par frittage forgeage sous air. Le cycle de forgeage a ete optimise (temperature, charge et temps de maintien) afin d'obtenir des disques hautement textures apres une deformation lente mais importante, limitant toute decomposition de la phase. Des barreaux extraits de ces disques transportent des densites de courant critique de plus de 10000 a/cm#2 en continu a 77 k en champ exterieur nul mais ces valeurs sont fortement affaiblies par un champ magnetique exterieur a cause d'un alignement imparfait des grains et du piegeage faible le long de leur axe cristallographique c, a cette temperature. Par contre, les densites de courant critique en aimantation mesurees a 10 k atteignent 10#5 a/cm#2, et dependent faiblement du champ (3 10#4 a/cm#2 sous 5 teslas). L'influence de la qualite de la texture, du recuit post forgeage et du taux de phases secondaires residuelles sur les proprietes supraconductrices est mise en evidence dans cette etude. La texture, due a la forme des grains et au forgeage unidirectionnel conduit a des ceramiques aux proprietes mecaniques tres anisotropes. Les caracterisations de durete, d'elasticite et de tenacite en fonction des conditions de forgeage le montrent clairement. Une fissure initiee le long de l'axe de forgeage se propage preferentiellement le long du plan des grains ou le clivage est aise, mais est freinee par l'existence d'un fort pontage intergranulaire, responsable d'une tenacite allant jusqu'a 3 mpa. M<1/2>. La quasi absence de porosite dans ces ceramiques tres texturees, le module elastique qui en decoule ( 110 gpa) et le caractere pseudo-metallique des phases supraconductrices au bismuth conferent des proprietes mecaniques interessantes pour la realisation d'applications technologiques comme les amenees et limiteurs de courant.


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  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 160 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
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