Etude de la segregation du soufre a l'interface aluminiure de nickel alumine pour applications barrieres thermiques

par LOIG RIVOALAND

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PHILIPPE MARCUS.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'introduction de barrieres thermiques sur les pieces mobiles des parties chaudes des turbomachines est un enjeu technologique important permettant un gain de temperature de fonctionnement des moteurs. La duree de vie d'un tel systeme est etroitement liee au comportement en oxydation de la couche metallique de liaison. Les barrieres thermiques etant permeables a l'oxygene, la couche de liaison forme un oxyde, qui peut etre tres peu adherent si du soufre est present dans l'alliage. L'objectif de cette etude etait de comprendre cet effet du soufre, tres controverse. La segregation du soufre, a la surface de monocristaux de nial, ainsi qu'a l'interface metal/oxyde, a ete caracterisee. Cette etude a permis de determiner le coefficient de diffusion du soufre dans l'alliage. Il est de trois ordres de grandeur plus important que les coefficients d'auto-diffusion du nickel et de l'aluminium. Il a egalement ete montre que la segregation du soufre est favorisee sur des surfaces appauvries en aluminium et qu'elle est impossible a l'interface metal/oxyde. L'etude du comportement en oxydation d'echantillons a teneur controlee en soufre a mis en evidence la diminution de la vitesse de croissance de l'oxyde par le soufre. Il a aussi ete montre que le soufre retarde la germination de l'alumine alpha. Enfin, cette etude a montre que la formation des cavites a l'interface metal/oxyde, a 900\c, n'est pas due au soufre mais a l'injection de lacunes lors de la croissance cationique de l'alumine transitoire theta. A partir de ces resultats, un modele expliquant comment le soufre, present en faibles quantites dans l'alliage, a un effet nefaste sur l'adherence de l'oxyde est propose.

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Informations

  • Détails : 176 p.
  • Annexes : 179 ref.

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  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2001
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