Frittage en phase solide de composites (cas de W-Cu)

Le système W-Cu, chimiquement simple et représentatif, a été choisi dans ce travail pour étudier les phénomènes capillaires en phase solide qui gouvernent la répartition des phases et la densification pendant l'élaboration de composites par métallurgie des poudres. Des études macroscopiques par dilatométrie pour l'ensemble du cycle de frittage, et des études microstructurales pendant un palier isotherme à 1050ʿC (jusqu'à 400 minutes) ont été réalisées. Un ensemble de paramètres a été choisi pour analyser les mécanismes : quantité des phases, morphologie et taille des poudres (micrométriques) de W et Cu, mélange et broyage. Le point central du travail est l'étude quantitative de la microstructure et de son évolution. Une étude systèmatique des échantillons a été réalisée par analyse quantitative d'images. Des outils spécifiques de traitement des images ont été développés pour assurer la qualité et la reproductibilité des résultats. les paramètres stéréologiques classiques et dérivés (teneurs, surface spécifiques, granulométrie...) ont été utilisés. et des mesures nouvelles ont été proposées, adaptées à,l'étude (répartition de Cu et des pores dans les interstices de W). Le rôle des mécanismes capillaires d'étalement et de pénétration du cuivre dans les interstices a pu être mesuré. L'étalement par mouillage reste limité à la taille caractéristique des particules et surtout significatif pour des particules de W "grosses (>10[mu]M). Le mécanisme de pénétration capillaire en phase solide est prédominant pour les poudres plus fine de W (taille des canaux inter-W) et joue un rôle dans la densification. L'analyse des possibilités de modélisation montre les limites des modèles face à la complexité de la microstructure et de la description des mécanismes capillaires en phase solide.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF