Transformation polymorphique et fusion de l'étain sous choc dans la gamme 0-100 GPa ; étude expérimentale et modélisation

par Catherine Mabire

Thèse de doctorat en Énergie, thermique, combustion

Sous la direction de Jean-Pierre Romain.

Soutenue en 1999

à Poitiers .


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  • Résumé

    L'objectif de ce travail de these consistait a etudier le comportement dynamique de l'etain, materiau possedant plusieurs phases solides et un bas point de fusion, dans la gamme de 0 a 100 gpa par des impacts de plaques avec mesure de vitesse d'interface par interferometrie visar. Dans ce cadre, nous nous sommes interesses plus particulierement aux changements de structure cristalline, appeles egalement transformation polymorphique, ainsi qu'au changement de phase solide-liquide qui surviennent dans l'etain pour certaines conditions de temperature et de pression. Les resultats experimentaux obtenus ont permis de mettre en evidence les effets de la transformation polymorphique directe et inverse de la phase a la phase bct de l'etain ainsi que le passage en fusion en detente de l'etain. Une methode analytique d'exploitation de ces resultats experimentaux a ete developpee afin de determiner le diagramme de phase de l'etain, en particulier de localiser la courbe de fusion a haute pression et la frontiere entre les phases solides et bct de l'etain. L'application de cette methode a montre l'existence d'un phenomene d'hysteresis lors de la transformation polymorphique -bct directe et inverse et a revele le caractere gradue de cette transformation. Elle a egalement permis de raisonnablement envisager l'existence d'un hysteresis lors du passage en fusion en detente de l'etain. Dans le cadre de ce travail, un modele d'equation d'etat tri-phasique de l'etain a ete elabore pour permettre de reproduire a la fois la transformation polymorphique de la phase a la phase bct ainsi que la fusion de l'etain. Ce modele repose sur la definition d'une loi de melange coherente thermodynamiquement entre les trois phases de l'etain (, bct, liquide). Integre dans un code unidimensionnel lagrangien aux differences finies, il permet de reproduire de facon satisfaisante les resultats experimentaux obtenus.

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Informations

  • Détails : 182 p
  • Annexes : 85 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 99/POIT/2380
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