Solidification hors equilibre et apparition de phases metastables dans les series de transition 4d et 5d

par CECILE BERNE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PIERRE JEAN DESRE.

Soutenue en 2000

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Le tube a chute libre de grenoble est utilise comme processus de solidification hors equilibre thermodynamique des metaux re, w, ta et zr, ainsi que des alliages binaires qui en derivent rew, reta, et zrta. L'apparition de phases metastables cristallines transitoires est ainsi mise en evidence, qu'on analyse dans le cadre d'une approche theorique basee sur des calculs d'energie totale ab initio et sur la theorie des alliages. L'occurrence des structures cfc-re, a15-ta, a15-rew 3 et a15-reta 3, ainsi que celle de la structure -reta a des compositions tres eloignees de son domaine d'existence d'equilibre, suscitent une discussion sur la stabilite relative des phases de frank-kasper a15, et , par rapport aux structures simples cc, hcp et cfc, dans l'ensemble des series de transition 4d et 5d. Une sequence dans l'apparition de toutes ces phases est ainsi mise en lumiere. Par ailleurs le comportement de metastabilite de composition de la phase -reta, dans le systeme reta, est analyse en termes d'occupation des sites cristallographiques de la structure par les especes chimiques re et ta. Cette analyse theorique de la phase , basee sur la methode variationnelle des amas (cvm) est menee pour les deux systemes, rew et reta ; elle est validee par des mesures experimentales des occupations de sites dans la structure -rew par diffraction de neutrons. Enfin, l'apparition de la phase -zrta, dans le systeme zrta, est analysee en termes d'effets d'alliage sur le zirconium. En conclusion, une discussion a propos de la structure du liquide surfondu et de son influence eventuelle sur la solidification de phases metastables suggere d'orienter des etudes futures vers la determination de cette structure.

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Informations

  • Détails : 144 p.
  • Annexes : 115 ref.

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