Utilisation du diagnostic seebeck pour le suivi des phenomenes interfaciaux en solidification et fusion dirigee : application a une experience spatiale

par GHISLAIN BOUTET

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de GABRIEL FAIVRE.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'instrument mephisto est un dispositif de solidification dirigee utilisant le diagnostic seebeck pour suivre la temperature de l'interface solide/liquide en temps reel et de maniere non perturbatrice. Dans le cadre de la campagne scientifique usmp 3, mephisto a ete embarque a bord de la navette spatiale columbia pour plus de 300 heures d'experience en microgravite. Dans un premier temps nous insistons sur les conditions experimentales de la campagne usmp3 permettant l'etude de la solidification en regime diffusif dans un echantillon tridimensionnel. Puis nous exploitons les donnees seebeck acquises en solidification. En regime front plan, le signal seebeck permet de suivre le transitoire de concentration interfaciale cause par la rehomogeneisation en fin de solidification. Les points experimentaux sont compares a une approche numerique complete du probleme, permettant de resoudre integralement le probleme de stefan en suivant la methode de meyer. Nous montrons l'influence du rejet interfacial de solute sur la dynamique de la rehomogeneisation, et nous donnons les limites d'application d'un modele simplifie monodimensionnel de ce probleme. En regime cellulaire, nous mesurons la vitesse critique de l'alliage sn 1. 6% at. Bi et nous montrons qu'elle est coherente avec la valeur attendue par le critere de mullins et sekerka. Des mesures de concentration au sein de l'alliage ont par ailleurs permis de montrer l'effet de la diffusion en phase solide lors du recuit immediatement apres solidification des microstructures, sur l'amortissement de la segregation solutale. Enfin nous nous interessons aux signaux seebeck de fusion dirigee en proposant une premiere interpretation, basee sur l'hypothese d'un front plan de fusion et d'une absence d'effet parasite lie a l'existence d'une zone pateuse.

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Informations

  • Détails : 139 p.
  • Annexes : 83 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1999
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