thesis

Analyse (micro)mecanique et (nano)structurale de solides heterogenes par spectroscopie raman

Defense date:

Jan. 1, 2001

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Institution:

Rennes 1

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

La diffusion raman sous microscope est une methode optique d'analyse de la dynamique de la matiere. Elle doit permettre de dresser in situ, a l'echelle du micron, des cartographies de l'etat physico-chimique et mecanique des solides multiphases, quel que soit le degre de cristallisation des constituants. Nous avons etudie l'effet du desordre structural sur la forme des raies du carbure de silicium (la courbe de dispersion est deduite des spectres de polytypes) et l'intensite resonante des raies du carbone dans les fibres nicalon t m (nippon carbon), tyranno t m et scs-6 t m (ube), sylramic t m (dow-corning) et ft700 t m (tonen). Une difference spectrale entre cur et peripherie a ete observee pour la plupart des fibres, de meme que la possibilite de deduire des spectres l'histoire thermique ou/et les proprietes mecaniques (resistance a rupture, module d'young et microdurete). Du fait de l'anharmonicite des potentiels chimiques, le nombre d'ondes v associe a chaque mode de vibration des liaisons obeit, sous deformation e(%), a une relation v = v o + s e e(%) l'analyse quantitative des deformations doit tenir compte de : - la resonance des liaisons c-c (effet de la longueur d'onde, effet d'echauffement) - la raie utilisee et les entites chimiques auxquelles elle peut etre attribuee (les atomes d'hybridation sp 2 et sp 3 du carbone ont ainsi une sensibilite differente a la contrainte) nous proposons une modelisation de s e applicable a toutes les fibres carbonees, tenant compte de la non reversibilite de s e en tension/compression. Le passage de s e a son homologue s s (mesure des contraintes a partir de v) est egalement discute. Nous avons etalonne s e puis applique nos resultats a des fibres hi-nicalon (composites fournis par la nasa, avec/sans interphase bn/sic entre les fibres et la matrice ceramique de celsian) ou des fibres scs-6 (composite onera a matrice intermetallique au titane). Les contraintes residuelles et reactions chimiques d'interface ont ete determinees.