IFCPAR AR (ENGLISH) for CD - cefipra

Centre Franco-Indien pour la Promotion de la Recherche Avancée
CEFIPRA
Sciences des matériaux
Projet 3308-1
INFLUENCE DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE SUR L'ADHESION
ET LE FROTTEMENT DES QUASICRISTAUX
Durée: Quatre ans (décembre, 2005 à novembre, 2009)
Le projet a été fondé sur certains comportements précis de la
surface, à savoir: (i) de faible énergie de surface (ii) de faible
adhérence énergie pour liquides polaires et (iii) faible coefficient
de frottement dur-acier circonscription, maintenant bien étudiée
quasi-cristaux Al-Cu-Fe et les alliages binaires de Al-Cu des
structures cristallines connexes. Il a été proposé d'effectuer une
analyse quantitative de l'influence de la structure électronique sur
l'adhésion et de frottement des quasi-cristaux et des matériaux
cristallins connexes. Le système qui a été proposé pour l'étude est :
Al-(Ga)-Pd-(Mn) quasi-cristaux et les alliages intermétalliques
complexes.
Réalisations
i) Une étude préliminaire nous a permis de confirmer l'existence
d'une phase quasicristalline dans le système quaternaire Al-
Pd-Mn-Ga obtenue par substitution d'Al par le Ga en
solidification rapide. Selon la concentration en Ga, certains
alliages présentent une microstructure révélant trois phases ;
ii) Des échantillons massifs de composition Al Ga Pd Mn avec
70-x x 21 8
x=4,6,8,10 ont été élaboré par induction, réduits en poudre
par broyage mécanique et des pions de forme cylindrique ont
été produits par frittage. Les échantillons ont été caractérisé
par diffraction des rayons X et microscopie électronique (SEM) ;
iii) Des mesures de résistivité à basse température ont montré
l'existence d'une transition métal-isolant. Les températures de
transition varient avec la concentration en Ga. Des films
minces de composition Al64.9Ga6Pd20.7Mn 8.4
ont été élaborés par
procédé magnétron sur des substrats de Si ou d'acier ;
iv) Les films minces ont été recuits à 650 °C avant analyse par
microscopie et diffraction X. On montre qu'un tel procédé
permet d'obtenir un film de structure quasicristalline avec une
croissance colonnaire dense ;
v) Les films déposés sur substrat de Si ont été irradié par un
faisceau d'ions (SHI) au IUAC (Inter University Accelerator
12 13 14
Center) à New Dehli, avec des fluences de 10 , 10 and 10
2
particules/cm . Des mesures de résistivité réalisées sur les films
avant et après irradiation montrent l'existence de transitions
structurales dans la phase quasicristalline ;
vi) Les coefficients de frottement ont été mesurés par la méthode
du pion sur disque. Le travail de la force de frottement entre
une bille d'acier en contact glissant avec la surface
quasicristalline a été calculé pour différentes concentrations en
Ga des échantillons.
Articles de recherche publiés: Un
Articles présentés dans les conférences : 1
Dr. Vincent Fournée
Laboratoire de Science et Génie des
Matériaux et de Métallurgie
Ecole Normale Supérieure des Mines
Nancy
Prof. G.V.S Sastry
Department of Metallurgical
Engineering
Institute of Technology
Banaras Hindu University
Varanasi
Activites de Recherche 2009-10
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