Interfaces alumine-fer : relations entre l'énergie, la structure et les variables thermodynamiques température et potentiel chimique d'oxygène
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Mixed oxides polycrystals (Al,Fe)2O3 with differents doping levels obtained by hot pressing, as well as oligocrystals elaborated by the floating-zone method in the image furnace have been exposed to sufficiently reducing atmosphere to precipitate metallic iron. Thus, we could determine for the lowest oxygen activity, the dense alumina planes delimiting metallic iron precipitates, as well as interfacial distance ratios characterizing the equilibrium shape. At higher oxygen activity, we observe a modification of the equilibrium shape, connected to the oxygen activity change. This evolution might be described by a model of Gibb's adsorption at metal-oxide interfaces, that predict the evolution with oxygen activity of the excess concentration of different interfacial alumina planes, alowing us to evaluate the stabilization of interfacial energy arriving from bonds established between metallic iron and alumina at the ends of the coexistence field. . .
Abstract FR:
Des polycristaux d'oxydes mixtes (Al,Fe)2O3 avec différentes teneurs en fer obtenus par pressage uniaxial à chaud, ainsi que des oligocristaux préparés au four à image par solidification dirigée à partir de la fusion ont été exposés à une atmosphère suffisamment réductrice pour précipiter le fer métallique. Nous avons ainsi pu déterminer pour l'activité d'oxygène la plus faible, les plans denses d'alumine délimitant les précipités de fer métalliques, ainsi que les rapports de distances interfaciales caractérisant la morphologie d'équilibre. En équilibrant ces précipitants à une activité d'oxygène plus élevée, nous avons observé une modification de la morphologie d'équilibre, liée à la variation de l'activité d'oxygène. Cette évolution peut être décrite par un modèle d'adsorption de Gibbs aux interfaces entre métal et oxyde qui prédit l'évolution avec l'activité d'oxygène des concentrations d'excès des différents plans interfaciaux d'alumine, permettant ensuite d'évaluer la stabilisation de l'énergie interfaciale provenant des liaisons établies entre le fer métallique et l'alumine aux extrémités du domaine de coexistence. . .