Mouillage et reactivite des alliages refractaires ni-al-ti sur l'alumine

par LAURENT LABROUSSE

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Nicolas Eustathopoulos.

Soutenue en 2000

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Dans le but de concevoir pour l'alumine des alliages de brasure a haute temperature de fonctionnement (>1000\c), nous avons realise une etude experimentale et theorique du mouillage et de la reactivite des alliages ni-al-ti sur l'alumine. L'adherence est egalement abordee de facon qualitative. Le nickel a ete utilise comme matrice refractaire, le titane comme element reactif et l'aluminium comme element permettant de controler la reactivite entre le titane et l'alumine. Les experiences ont ete realisees pour l'essentiel sur des substrats monocristallins par les techniques de la "goutte posee" et de la "goutte deposee". Le controle de l'etat de surface des substrats et la caracterisation des interfaces ont ete effectuees par differentes techniques : profilometrie optique haute resolution, microscopie optique, microscopie electronique a balayage et microsonde de castaing. Nous montrons que l'ajout de faibles teneurs d'aluminium et de titane dans le nickel permet d'atteindre des angles de contact inferieurs a 90\ sans pratiquement aucune reactivite. Ces alliages adherent fortement sur l'alumine et pour cette raison, sont interessants pour le brasage. La diminution de est attribuee a un effet tensioactif de l'aluminium et du titane a l'interface nickel/alumine. Ce mecanisme a ete mis en evidence par l'etude des alliages modeles cu-al et cu-si sur saphir. Pour les alliages ti-al pouvant contenir de faibles ajouts de nickel, nous mettons en evidence une amelioration du mouillage, liee a l'augmentation dans le metal liquide de la teneur en oxygene, element tensioactif a l'interface metal/oxyde ("mouillage dissolutif"). Enfin, pour les alliages concentres en les trois elements, nous montrons que la formation a l'interface des

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Informations

  • Détails : 267 p.
  • Annexes : 108 ref.

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