Action du silicium liquide sur des materiaux carbones

par Angélique Favre

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de HERVE FOZELLIER.

Soutenue en 1999

à Chambéry .

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  • Résumé

    Ce travail a pour objectif d'elaborer un revetement protecteur de carbure de silicium sic pour ameliorer les performances des materiaux carbones a haute temperature, par introduction de silicium liquide dans la porosite d'un materiau composite carbone-carbone. Ce memoire est consacre a l'etude de l'action du silicium liquide, entre 1450 et 1600\c, sur differents substrats carbones, dans le but de definir les parametres et mecanismes de reaction. Dans un premier temps, nous avons evalue la vitesse de formation et de croissance de la couche de sic sur des materiaux carbones de reference, comme du carbone vitreux ou des graphites artificiel et pyrolytique. Puis, nous avons precise les phenomenes intervenant lors de la siliciuration de materiaux carbones de structure plus complexe, comme les fibres de carbone, le pyrocarbone et le coke de resine, constituants des materiaux composites carbone-carbone. Dans le cas du carbone vitreux, nous observons une siliciuration superficielle tres rapide, d'epaisseur 10 m environ, independante du temps. Une couche de sic est presente a l'interface silicium / atmosphere. Dans le cas des materiaux graphites, on observe l'infiltration du silicium liquide dans le reseau poreux de l'echantillon carbone, puis la formation, a l'interface c/si, d'une couche de sic cristallise. Sur les fibres de carbone se forme un revetement de sic, rarement observe au sein des materiaux composites carbone-carbone, les fibres etant en general protegees par la matrice. Un revetement de sic est observe sur les parois des pores constitues du pyrocarbone de la matrice. Les teneurs en carbone, sic et silicium residuel dans les materiaux composites carbone-carbone siliciures ont ete determinees de maniere semi-quantitative par differentes methodes : diffraction des rayons x, gravimetrie et spectrometrie d'absorption. Les resultats experimentaux sont interpretes de maniere phenomenologique a partir des cliches de microscopie electronique a balayage.


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Informations

  • Détails : 195 p.
  • Annexes : 87 ref.

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  • Bibliothèque : Université Savoie Mont Blanc (Le Bourget-du-Lac, Savoie). Service commun de la documentation et des bibliothèques universitaires. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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