Etude des phénomènes de convection capillaire lors de la solidification dirigée de couches planes d'alliages étain-bismuth

par Isabelle Tosello

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des matériaux

Sous la direction de Nicolas Eustathopoulos.

Soutenue en 1993

à Grenoble INPG , en partenariat avec Centre d'études nucléaires (Grenoble) (laboratoire) .

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Résumé

L'objectif de cette etude experimentale et theorique est la caracterisation des phenomenes interactifs pouvant intervenir lors de la solidification de couches planes de faible epaisseur d'alliages etain bismuth soumises a des convections d'origine capillaire. La convection d'origine thermocapillaire est caracterisee avant solidification a partir des vitesses d'ecoulement de surface. Les etudes systematiques faites en solidification en fonction de la concentration de l'alliage, de la vitesse d'interface solide/liquide et du gradient thermique, montrent une modification d'origine solutale de la convection capillaire avec: le changement du sens d'ecoulement pour les faibles concentrations, la deformation de la couche liquide entrainant l'apparition de defauts specifiques au niveau de l'interface solide/liquide destabilisee morphologiquement, et l'apparition d'instationnarites de la temperature. Les effets de la convection en terme de macrosegregations sont evalues. A l'aide de modeles simples, l'ensemble de ces phenomenes est interprete en termes de variation de la tension de surface avec la temperature et la concentration

Titre traduit

Study of capillary convection phenomena during the direcltional solidification of thin layers of tin bismuth alloys

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