Recherche Avancée

Thèse soutenue

Transitions de phases sous chocs mécaniques : mécanosynthèse du système magnétque Fe-Si

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Auteur / Autrice : Mohieddine Abdellaoui
Direction : Richard Portier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Paris 6
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Gaffet, Catherine Djega-Mariadassou, Philippe Fluzin
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Degauque, Gérard Le Caër

Résumé

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La mécanosynthèse, découverte dans les années 70, est un procédé prometteur dans le domaine d'élaboration des phases hors équilibre présentant des propriétés physiques intéressantes dans différents domaines d'applications manocomposites, nanocéramiques, superalliages, phases hautes températures, phases amorphes, solutions solides sursaturées etc. Cependant, il existe des lacunes considérables dans les connaissances de base relatives à ce procédé. Pour cela des modélisations numériques du processus de mécanosynthèse dans des broyeurs planétaires et horizontaux ont été effectuées. Par ailleurs, l'amorphisation du système Fe - Si (cote riche en Fe) et l'augmentation de la concentration Si dans le Fe ont fait l'objet de nombreuses études motivées par les bonnes caractéristiques magnétiques de ce matériau. Se fondant sur son apport considérable dans le domaine de formation de phases amorphes et de solutions solides sursaturées, nous avons utilisé la mécanosynthèse pour l'élaboration d'alliages Fe - Si. Différentes études de diffractions des rayons x, de microscopie électronique en transmission (MET) et à balayage (MEB), de calorimétrie différentielle à balayage (CDB) de spectroscopie Mossbauer et de caractérisation magnétique ont été effectuées. Le chapitre 1 est une étude bibliographique des différentes applications de la mécanosynthèse suivie d'une analyse des différentes approches de mécanisme de transformations de phase sous tel type de sollication. La seconde partie du chapitre 1 porte sur les intérêts des alliages Fe - Si (cote riche Fe) dans le domaine magnétique suivie d'une analyse des différents travaux portant sur les transitions de phases induites par mécanosynthèse dans ce système. Le chapitre 2 est consacré à l'étude des paramètres physiques pilotant les transformations de phases par mécanosynthèse. Le chapitre 3 traite les transformations de phases induites par mécanosynthèse dans les alliages Fe - Si (cote riche fer). Les résultats expérimentaux montrent l'obtention d'une phase amorphe et d'une solution solide sursaturée du Si dans le Fe jusqu'à 37. 5% At. Si. Pour les teneurs en Si inférieures à 15% At. Le désordre chimique dans la solution solide A2 se fait d'une façon aléatoire suivant une loi binomiale dans une structure de coordinence 8. Pour les concentrations supérieures, l'état désordonné se présente sous forme de combinaison de plusieurs états de coordinence allant de 8 à 14. Les poudres synthétisées sont magnétiquement dures (coercitivité de l'ordre de 17 K A/M)