Catalycité et vieillissement des matériaux à haute technicité : étude des barrières de diffusion vis-à-vis de l'oxygène

par Guillaume Da Rold

Thèse de doctorat en Génie des procédés et technologies avancées

Sous la direction de Siméon Cavadias.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .


  • Résumé

    Lors de la rentrée atmosphérique, la protection thermique d'un véhicule spatiale est soumise à un plasma d'air. Le transfert de l'énergie cinétique de l'oxygène atomique à la surface conduit à une importante élévation de température. L'énergie libérée lors de la recombinaison de l'oxygène atomique provoque une élévation de température supplémentaire. Cet excès de température endommage la protection thermique. Cette étude a pour objectif de comprendre les transferts de matière (coefficient de recombinaison γ) et de chaleur (coefficient d'accommodation β) mis en jeu lors de cette rentrée atmosphérique. Ces phénomènes sont quantifiables par la mesure de la catalycité. Ces mesures seront réalisée sur des oxydes semi-conducteur de type n jusqu'à 1100 K, avec pour objectif de réduire la recombinaison de l'oxygène atomique. Cette dernière conduit à l'oxydation de la surface et à un vieillissement accéléré de la surface. En effet grâce à l'utilisation de l'oxygène isotopique couplée à la spectrométrie de masse, les phénomènes d'oxydation (active et passive), d'ablation et de diffusion de l'oxygène à cœur ont été identifiés. A l'aide d'analyses SIMS, une cinétique de diffusion de l'oxygène sera établie dans ce genre de couche afin de tester leur effet barrière. Un nouveau genre de dépôt (UHTCs) possédant des propriétés de résistance à l'oxydation et de barrière de diffusion, sera également soumis à différents traitements thermiques (jusqu'à 1500 K). Enfin cette étude sera complétée par des simulations de recombinaison de l'oxygène atomique à l'aide du code de calcule Chemkin®.

  • Titre traduit

    Catalycity and ageing of high-tech materials : study of diffusion barriers in relation with the oxygen


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Informations

  • Détails : 1 vol. (258 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 177 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2009 396
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