Etude des propriétés thermooptiques des métaux réfractaires à hautes températures

Study of thermooptic properties of refractory metals at high temperatures

• Auteur / Autrice : Abdelkader Sadou
• Direction : Philippe Hervé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 10

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pyrométrie

Métaux réfractaires

Résumé

Cette étude porte sur les propriétés thermooptiques de métaux réfractaires (tantale, molybdène et le titane) à haute température (1200K-2500K). Ce travail est une contribution à la compréhension des propriétés de ces matériaux. A partir des mesures des spectres de luminances pour différents angles d’émission nous avons déterminé les facteurs spectraux d’émission et l’indice complexe. Nous avons ensuite appliqué le modèle de Drude aux indices optiques obtenus grâce aux mesures. Les paramètres tels que la fréquence de plasma et la fréquence de relaxation ont été calculés en fonction de la température. La dispersion en température et en longueur d’onde de la fréquence de relaxation concorde bien avec la loi de dispersion donnée par Drude. A partir des paramètres de Drude, nous avons calculé la résistivité électrique en fonction de la température de ces métaux et retrouvé avec une bonne précision les valeurs de cette résistivité données par la littérature. Nous avons aussi abordé dans cette thèse une des propriétés des métaux qu’on a appelée le Point X, un point spectral pour lequel le facteur d’émission est constant quel que soit la température. Nous avons pu le déterminer expérimentalement pour le tantale.

This study relates to the thermo-optical properties of refractory metals (tantalum, molybdenum and titanium) at high temperature (1200K-2500K). This work is a contribution to the understanding of the properties of these metals. From measurements of the spectral brillance for various angles of emission we determined the spectral emission factors and the complex index. Then we applied the Drude model to the complex index obtained with measurements. The parameters such as the plasma frequency and the relaxation frequency were calculated according to the temperature. Dispersion in temperature and wavelength of the relaxation frequency agree well with the dispersion law given by Drude. From the Drude parameters, we calculated the electrical resistivity as a function of temperature of these metals and we found a good precision the values of this resistivity with that given by the literature. We treated also in this thesis one of the properties of metals which called Point X , a spectral point for which the emissivity is constant whatever the temperature. We determined it experimentally for tantalum.