Elaboration et caractérisation du disiliciure de molybdène renforce par des plaquettes d'alumine

par Vincent Costil

Thèse de doctorat en Génie des matéraiux

Sous la direction de Gilbert Fantozzi.


  • Résumé

    Pour optimiser la durée de vie des résistances électriques en disiliciure de molybdène utilisées dans les fours électriques hautes températures, un renforcement du MoSh par des plaquettes d'alumine a été envisagé. Ce renfort a été choisi du fait de valeurs de coefficients de dilatation thermique proches, de l'absence d'interactions chimiques et de la géométrie avantageuse des particules d'alumine. Après une optimisation de l'élaboration du composite, l'intérêt du renforcement a été mis en évidence: augmentation de la résistivité électrique, de la ténacité, et de la résistance au fluage à 1350°C. Cet effet s'avère d'autant plus marqué que la teneur en alumine est importante. La résistance à la rupture du matériau n'est par contre pas améliorée et la résistance au fluage à 1600°C décroît. L'étude de l'influence de l'ajout de plaquettes d'alumine sur les propriétés de résistance à la corrosion haute température du MoSi2 a permis de montrer que l'ajout de 15 à 50 % en volume d'alumine n'empêche pas la formation d'une couche d'oxyde protectrice conduisant à une oxydation de type parabolique, contrôlée par la vitesse de diffusion de l'oxygène à travers cette couche. Cette diffusion est d'autant plus rapide que la teneur en alumine du composite augmente. Les mécanismes complexes mis en jeu au cours de l'oxydation du MoSh et des composites MoSh / Ah03 ont été décrits et des modèles expliquant la plupart des observations ont été proposés

  • Titre traduit

    = elaboration and characterisation of alumina platelets reinforced molybdenum disilicide


  • Résumé

    To improve the life of molybdenum disilicide heating elements, an alumina platelets reinforced MoSi2 composite has been produced. This composite was chosen because of the compatibility in the coefficients of thermal expansion of the components, the lack of chemical interactions between the constituents, and the favorable shape of the alumina particles. After an optimisation of the elaboration process, reinforcement of the composite was noted, including an improvement in the electrical resistivity, toughness and creep resistance at 1350°C. This effect was seen to increase with alumina ratio. Rupture stress, however, was not improved and the creep resistance at 1600°C was seen to decrease. The study of the effect of alumina additions on high temperature oxidation resistance of the MoSi2 revealed that the addition of 15 to 50 vol% of alumina does not prevent the formation of a protective oxide layer. Parabolic oxidation behaviour was observed to increase with the alumina ratio controlled by the diffusion kinetics of oxygen through the layer. The complex mechanisms involved during the oxidation of MoSi2 and alumina reinforced MoSi2 were described and models explaining the most important observations were proposed.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (165 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2078)
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.