Étude théorique des alliages binaires tantale-tungstène

par Carole Bercegeay

Thèse de doctorat en Chimie théorique, physique, analytique

Sous la direction de Gilberte Chambaud.

Soutenue en 2006

à l'Université de Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    Le but était de mettre au point des outils pour calculer la courbe de fusion des alliages binaires Ta-W. Des propriétés d’équilibre ab initio à 0 K (équations d'état, constantes élastiques des métaux purs, énergies de formation d'alliages) ont été calculées dans le cadre de la DFT, avec un formalisme ondes planes+pseudopotentiels. Elles ont servi à ajuster un potentiel d'interaction d'alliage semi-empirique de type MEAM-2NN. Celui-ci est satisfaisant bien qu'il ne reproduise pas les énergies de formation de certains composés. Ce potentiel a été utilisé pour calculer les températures de fusion de composés définis et de solutions solides par dynamique moléculaire. La température de fusion prédite pour le tantale redonne la valeur expérimentale, mais celle prédite pour le tungstène a un écart de 1000 K par rapport aux expériences ; ce qui biaise les températures de fusion des alliages Ta-W. Les pistes testées pour améliorer le potentiel du tungstène ont réduit l’écart de 200 K

  • Titre traduit

    Theoretical study of tantalum-tungsten binary alloys


  • Résumé

    The aim was to calculate melting temperatures of Ta-W binary alloys. Firstly we calculated equilibrium properties (equations of state, elastic constants, formation energies) at 0 K for pure metals and Ta1-xWx intermetallic compounds, in the framework of DFT by using pseudopotentials. These ab initio data were used to fit a MEAM-2NN potential to represent the interactions between tantalum and tungsten atoms in Ta-W alloys. The obtained cross-potential was then used in molecular dynamics simulations to calculate the melting temperatures of Ta-W alloys. The melting temperature predicted for tantalum by the fitted potential agree with the experimental value. But for tungsten the results disagree strongly with the experiment: the predicted melting temperature is over estimated by 1000 K. It induces an error in the prediction of melting temperatures for Ta-W alloys. Our attempts to improve the MEAM potential for tungsten have only permitted to reduce the difference by 200 K

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [133]-141 (146 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Paris-Est Marne-la-Vallée. Bibliothèque.
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  • Cote : 2006 BER 0280
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