Stabilité thermochimique des composites céramiques base SiC : approche thermodynamique et expérimentale du système Si-O-C-N

par Philippe Rocabois

Thèse de doctorat en Science et Génie des matériaux

Sous la direction de Claude Bernard.

Soutenue en 1993

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Les comportements experimentaux des materiaux de synthese contenant silicium, carbone et oxygene ou azote, a haute temperature, et leurs simulations thermodynamiques, presentent des desaccords quantitatifs importants qui peuvent etre expliques par des donnees thermodynamiques peu precises ou incompletes, ou par des cinetiques de reactions particulierement lentes. Pour lever toute ambiguite sur les donnees des composes cristallins, amorphes et gazeux du systeme si-c-n-o de nouvelles mesures d'enthalpie de formation ont ete effectuees par la technique des cellules d'effusion multiples couplee a la spectrometrie de masse. Il a ete mis en evidence que le sio(s) ne constitue pas une phase stable. La temperature de l'eutectique si+sic et les activites du silicium dans le liquide en equilibre avec sic ont ete mesurees. L'etude du ternaire si-n-o a permis de proposer une nouvelle valeur de l'enthalpie de formation de si#2n#2o. En plus des mesures de grandeurs thermodynamiques, l'etude de ces systemes a mis en evidence l'importance des cinetiques de reaction de decomposition (par exemple le faible coefficient d'evaporation de si#3n#4), ou entre phases solides (par exemple si+sio#2 ou sio#2+c). La prise en compte de la reduction des incertitudes sur les donnees thermodynamiques s'est revelee grandement insuffisante pour expliquer les desaccords entre le comportement des fibres et sa simulation. Le comportement de materiaux de synthese a base de sic et le comportement de melanges de phases connues ont ete etudies. Les resultats de ces experiences ont montre que les pressions mesurees de sio(g) et co(g) sont bien plus faibles que les pressions d'equilibre pour les materiaux dont la composition globale est dans le ternaire sic+sio#2+c. Les fibres sicn(o) (ex-pcsz) apparaissent plus stables que les fibres sico (ex-pcs). L'ensemble des resultats exposes peut etre exploite pour aider a expliquer et prevoir les traitements des fibres ceramiques en milieu industriel

  • Titre traduit

    Thermochemical stability of sic base ceramic matrix composites experimental and thermodynamical investigation of the si-o-c-n system


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  • Détails : 1 vol. (202-[43] p.)

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 93/INPG/0085
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