Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Régis Bouchet
Direction : Richard Portier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Cette étude a pour but de mieux comprendre les phénomènes d'interdiffusion dans les revêtements protecteurs à haute température. La complexité des systèmes réels la rend difficile et nous avons travaillé sur des systèmes modèles B2-NiAl, B2-Ni-Pt-Al et B2-Ni-Pd-Al. Une méthode originale a été proposée pour calculer les coefficients d'interdiffusion fonction de la composition sur tout un chemin de diffusion dans les systèmes ternaires. Dans NiAl l'énergie d'activation expérimentale de la diffusion est maximum pour la composition Ni50,2Al49,8 , elle décroît lorsqu'on s'en éloigne. Des simulations ont permis de calculer les énergies de : formation des défauts ; migration de divers mécanismes de diffusion, dont un que nous avons proposé. Un choix de mécanismes a été fait, leurs énergies d'activation sont en bon accord avec l'énergie expérimentale. Dans les ternaires, le coefficient d'interdiffusion de Al croît lorsque la concentration en Pt ou Pd croît. Le gradient de Pt ou Pd n'influence pas la diffusion de Al. Le gradient de Al n'influence pas la diffusion de Pt ou de Pt dans les alliages pauvres en Al mais il la ralentit dans les alliages riches si le gradient de Al, Pt ou Pd sont de même signe. Ceci a été corrélé aux mécanismes de diffusion probables dans NiAl. L'oxydation isotherme d'alliages NiAl, Ni-Pt-Al et Ni-Pd-Al a été simulée, montrant l'intérêt d'interposer une barrière de diffusion entre substrat et revêtement. Une explication reliant la formation de cavités à l'interface métal-oxyde aux défauts structurels et aux mécanismes de diffusion dans NiAl a été proposée. A partir des couples de diffusion une barrière de diffusion a été proposée pour les systèmes réels