Quels sont les enjeux d'une barrière de diffusion de carbure de titane entre le tungstène et le carbure de silicium, sur l'élaboration par dépôt chimique en phase vapeur, et sur les propriétés mécaniques du renfort filamentaire de SiC ?

What are the stakes of a titanium carbide diffusion barrier between tungsten and silicon carbide, on the chemical vapor deposition, and on the mechanical properties of SiC monofilament ?

• Auteur / Autrice : Sophie Boiteau-Auvray
• Direction : Yann Le Petitcorps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie du solide. Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Bordeaux-I. Faculté des sciences (1971-2013)
• Jury : Président / Présidente : Jean Étourneau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yann Le Petitcorps, Jean Étourneau, R A Shatwell, Jean Bouix, Marie-Hélène Vidal, Éric Martin, Franck Girot, Bruno Dambrine, Éric Vray, Francis Langlais
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : R A Shatwell, Jean Bouix

Résumé

Les filaments de SiC sont obtenus par depot chimique en phase vapeur sur un substrat de W chauffe par effet Joule. Ces filaments peuvent etre utilises comme renforts dans des matrices d' alliage de titane. L' interposition d' une phase synthetique de TiC entre un substrat filamentaire de W et le depot de SiC a permis d' obtenir une stabilite thermochimique accrue du couple de diffusion. Les mecanismes conduisant a la protection chimique ont ete identifies. Une simulation numerique du depot de TiC, prenant en compte une evaluation de la convection des gaz, du transfert thermique, et de la diffusion des precurseurs gazeux, a permis une meilleure comprehension du mecanisme de formation du carbure de titane. L' influence des differents parametres operatoires sur la germination, la microstructure et la composition des depots a ete analysee, dans le but de controler la texture et la composition des materiaux. Le comportement mecanique des differents constituants a ete evalue afin de comprendre le mecanisme de rupture du filament dans son ensemble.