Elaboration par icvi et caracterisation de couches minces b-n-si pour application comme interphases dans les materiaux composites

par YVAIN BOUSSANT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Lionel Vandenbulcke.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    Ce memoire presente l'etude de depots en couches minces dans le ternaire b-n-si en vue d'ameliorer la stabilite a l'air a temperature ambiante et la resistance a l'oxydation de materiaux utilises comme interphases dans les composites sic/sic. Les interphases b-n-si sont realisees par infiltration chimique isotherme (icvi) a partir de melanges gazeux bci#3-nh#3-ch#3sici#3-h#2. On a fait varier les parametres de depot afin d'obtenir des depots presentant une uniformite en epaisseur suffisante et des teneurs variables en silicium. La composition des depots b-n-si a ete etudiee par techniques nucleaires, alors que la nature des liaisons chimiques etait determinee par spectroscopie de photoelectrons x. La microstructure de ces depots a ete etudiee par microscopie electronique en transmission. Les techniques nucleaires (retrodiffusion de rutherford et reactions nucleaires) ont permis d'etudier la stabilite a l'air, a temperature ambiante, des couches minces b-n-si. L'etude de leur resistance a l'oxydation a ete realisee par analyse thermogravimetrique. Les depots b-n-si peuvent etre classes suivant trois grandes categories : les materiaux de type a, realises pour de faibles teneurs en ch#3sicl#3 (ou mts) contiennent des teneurs en silicium inferieures a 1% et presentent une microstructure voisine de celle du bn depose par icvi. Les materiaux de type b, realises pour des teneurs en mts intermediaires, presentent une microstructure a grandes distances interplans dont le degre d'amorphisation croit avec la teneur en silicium. Les depots b-n-si de type c sont les materiaux les plus riches en silicium (jusqu'a 20-30%). Ils sont amorphes et sont les seuls a presenter une stabilite a l'air et une resistance a l'oxydation satisfaisantes. Des composites sic/sic ont ete realises en utilisant comme interphase les differents types de materiaux b-n-si. Les resultats mecaniques obtenus sur ces composites sont en general inferieurs a ceux obtenus sur les composites a interphase bn.


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  • Détails : 337 P.
  • Annexes : 384 REF.

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