Réactivité chimique à haute température de renforts SiC vis-à-vis de matrices métalliques ou intermétalliques réfractaires

par Christophe Colin

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des matériaux

Sous la direction de Jean-Claude Viala.

Soutenue en 1993

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jean-Claude Viala.

mots clés

• Diagrammes de phases
• Technique des plasmas
• Composites à matrice métallique
• Composites à fibres
• Métaux réfractaires
• Carbure de silicium

Résumé

Ce travail concerne l'etude des equilibres thermodynamiques dans les differents systemes ternaires et quaternaires concernes, ainsi qu'une caracterisation des zones de reaction interfacide afin d'obtenir des informations sur le mecanisme et la cinetique des reactions. Il se manifeste actuellement dans l'industrie aerospatiale une forte demande pour des materiaux presentant des caracteristiques elevees a haute temperature. Pour repondre a cette demande, nous avons entrepris des recherches sur des materiaux composites associant des renforts en carbure de silicium et des matrices metalliques ou intermetalliques refractaires pouvant supporter des temperatures de l'ordre de 1000c telles que ti, co, ni, mo, nb, (nb,ti) et (al,ni). Un des principaux problemes pose par l'elaboration ou l'emploi de tels composites est celui de la compatibilite chimique entre la matrice et le renfort. Notre objectif, dans le cadre d'une convention cifre avec la societe aerospatiale, a donc ete d'acquerir une connaissance approfondie de la chimie d'interface des differents couples matrice - renfort. Pour mener a bien cette etude, il a tout d'abord ete necessaire d'etablir les equilibres thermodynamiques entre phases condensees dans les differents systemes ternaires et quaternaires concernes, base indispensable a toute etude de reactivite chimique. Ces equilibres etant etablis, nous avons alors entrepris une caracterisation fine des zones de reaction interfaciales, ce qui a permis d'obtenir des informations precieuses sur le mecanisme et la cinetique des processus reactionnels mis en jeu

Titre traduit

High temperature chemical reactivity between sic reinforcements and refractories metallics or intermetallics matrix

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