Physico-chimie du brasage de AlN : mouillage et réactivité

par Alexey Koltsov

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Fiqiri Hodaj et de Nicolas Eustathopoulos.

Soutenue en 2005

à Grenoble INPG .

mots clés

Résumé

Dans ce travail nous avons étudié les aspects physico-chimiques d'assemblage par brasage de composites céramique/céramique CMC(SiC) avec des pièces métalliques base Ni ou Co visant une température de fonctionnement de BOO. C. Ce type d'assemblage nécessite l'utilisation de matériaux intercalaires entre les deux pièces à braser, du fait de leur incompatibilité chimique et mécanique. Nous avons défini deux alliages de brasure permettant d'assembler d'une part le composite CMC(SiC) avec un matériau intercalaire céramique AIN (alliage Pr-Si) et, d'autre part l'intercalaire cèramique AIN avec une pièce mètallique (alliage base Ni contenant du Si et du Ti). L'étude de couplages entre mouillage, réactivité interfaciale et processus diffusionnels a permis d'élucider les mécanismes physico chimiques mis en jeu lors des interactions alliage liquides/substrats et d'optimiser la composition des alliages de brasure retenus.

Titre traduit

Physico-chemistry of aln brazing : wetting and reactivity

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Résumé

Ln this work we have studied the physicochemical aspects of the assembly by brazing of ceramic/ceramic composites CMC(SiC) with metallic pieces based on Ni or Co for applications at temperature of about BOO. C. This type of assembly requires the use of interlayer materials between the two solids to be brazed, because of their chemical and mechanical incompatibilities. We have developed two brazing alloys allowing to assembly on the one hand the composite CMC(SiC) with an AIN ceramic interlayer (Pr-Si alloy) and, on the other hand the AIN ceramic interlayer with a metallic piece (Ni based alloy containing Si and Ti). The study of couplings between wetting, interfacial reactivity and diffusion processes has allowed to clarify the physicochemical mechanisms taking place during liquide alloys/substrates interactions as weil as to optimize the compositions of the selected brazing alloys.