Thèse soutenue

Céramiques du système Titane-Carbone-Azote : Propriétés des phases TiN, TiCxNy et TiC

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Auteur / Autrice : Christophe Gayet
Direction : Martine Desmaison
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux céramiques et traitements de surface
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Limoges
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

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Résumé

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En partant des resultats anterieurs acquis au laboratoire sur le nitrure de titane (tin), les cycles de frittage par compression isostatique a chaud du carbure (tic) et du carbonitrure de titane (tic 0 , 5n 0 , 5) sont optimises. Les trois materiaux obtenus ont des densites relatives superieures a 99% de la densite theorique et presentent des microstructures tres proches. Les proprietes mecaniques de ces ceramiques ont ete determinees, celles du carbonitrure de titane a haute temperature ayant fait l'objet d'une etude plus specifique (resistance aux chocs thermiques, a la rupture a chaud, comportement en fluage en compression). Leur evolution est discutee en termes de teneur en azote et de porosite. La resistance a l'oxydation de tic et tic 0 , 5n 0 , 5 a ete etudiee a haute temperature et en regime dynamique d'oxygene, puis comparee a celle du nitrure tin. Dans les trois cas, le processus limitant est diffusionnel, la couche de rutile dense externe jouant le role de barriere de diffusion. La derniere partie de ce travail concerne la realisation d'une liaison ceramique/metal entre les materiaux cic et le nickel massif : - le brasage diffusion implique la formation d'une phase liquide interfaciale a une temperature inferieure a la temperature de fusion du nickel (formation in situ de la brasure), - deux plaques de carbonitrure de titane sont assemblees par soudage diffusion en utilisant du nickel comme intermediaire de liaison (modelisation des contraintes thermiques a l'aide du code de calcul par elements finis abaqus). En definitive, cette etude a permis de preciser et de comparer les proprietes des ceramiques du systeme titane/carbone/azote densifiees par cic en fonction du rapport n/(c + n).