Thèse soutenue

Transferts thermiques à l'échelle du micron dans les matériaux à structure hétérogène : caractérisation des interfaces par microphotoréflexion modulée
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Auteur / Autrice : Patrick Pruja
Direction : Sauveur Bénet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Métrologie. Matériaux
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Perpignan
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)

Résumé

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Les performances des matériaux modernes de protection thermique et mécanique sont directement liées à leurs propriétés thermiques à l'échelle microscopique. Ces matériaux sont souvent constitués d'un assemblage complexe dont il faut être en mesure de caractériser et prévoir le vieillissement. L'intérêt et l'originalité du travail présenté consistent en l'élaboration de deux modèles permettant d'analyser, sur le principe de la microscopie photothermique par photoréflexion modulée, les transferts thermiques à l'échelle micrométrique dans des matériaux présentant des microfissures ou des interfaces. Les hétérogénéités sont modélisées soit par une résistance thermique de contact (RTC), soit par un troisième corps thermique (TCT) d'épaisseur non nulle et aux propriétés thermiques spécifiques. Ces deux modèles ont permis, pour la première fois, d'établir une expression analytique du champ de température à la surface du matériau soumis à une contrainte thermique localisée et présentant des hétérogénéités perpendiculaires à la surface. Une étude de sensibilité permet de préciser les conditions optimales d'expérimentation en vue d'une estimation des paramètres thermo-physiques des hétérogénéités. Les résultats expérimentaux concernent des interfaces cuivre-acier, chrome-acier, et des micro-fissures dans des dépôts de chrome.