Influence de la phase intergranulaire sur l'oxydation de ceramiques a base de nitrure de silicium. (si 3n 4 pur ou densifie avec ajouts de mgo, y 2o 3 et al 2o 3)
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Si les ceramiques pures ( ou ) forment, en atmosphere oxydante, un film protecteur de cristobalite, les materiaux frittes avec ajouts presentent une resistance a l'oxydation moindre a haute temperature. Selon la nature des additifs de frittage, des microstructures oxydees tres differentes ont mis en evidence le role essentiel de la phase intergranulaire et ont servis de base a des modeles precis d'oxydation de ceramiques densifiees a base de si 3n 4. Les facteurs gouvernant la corrosion du nitrure de silicium ont ete detailles autour de l'influence de la phase intergranulaire ; selon : $$ ses proprietes differentes (transport diffusif, dissipation des contraintes d'oxydation) ; $$ la proportion et la distribution de la phase vitreuse silicatee en fonction de la devitrification et de la demixtion en phase amorphe. L'influence nefaste de l'alumine a ete confirmee a partir des cinetiques paraboliques d'oxydation, puis justifiee par la distribution uniforme et etendue de silicates faiblement visqueux, qui abaissent la temperature eutectique de la couche d'oxyde. En revanche, les oxydes de terres rares (y 2o 3), ou la magnesie forment de couches d'oxyde majoritairement cristallisees, qui limitent les chemins rapides de diffusion (phases amorphes). Les modeles d'oxydation proposes tiennent compte de la complexite des systemes polycristallins : reaction passive d'oxydation, diffusions anionique et cationique, oxydation interne, la reduction des sections efficaces de diffusion par demixtion ou devitrification en phase amorphe la transition allotropique a ete suivie pour la premiere fois in situ (met) et les premiers stades de la transformation ont ete caracterises a l'echelle microscopique. L'influence de la microstructure initiale sur la resistance a l'oxydation des ceramiques pures (porosite, taille de grains, largeur des joints de grains, phase , ), et le role de l'oxynitrure ont finalement ete detailles.