Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Chapitre 3
Montée linéaire en température. La Figure 3-31 présente l’évolution relative de masse en
fonction de la température pour différentes vitesses de montée en température. Jusqu’à 850°C aucune
variation de masse ne se produit. A 850°C, la masse augmente légèrement et à 1000°C une
accélération du gain de masse se produit. Vers 1250°C, on observe un ralentissement de la prise de
masse puis à 1310°C une accélération. Le phénomène est plus marqué pour les faibles vitesses de
montée en température. Vers 1500°C, la masse cesse d’augmenter et se stabilise, le gain total est alors
de 2,7 %.
3
Variation de masse relative (%)
2,5
2
1,5
1
0,5
5°C/min
10°C/min
0
800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
Température (°C)
Figure 3-31 : Oxydation de l’AlON ’ en montée linéaire en température (F220, d 50 =78 µm)
Ces résultats montrent que l’oxydation débute vers 850°C et qu’une accélération de ce phénomène
se produit à 1000°C. Le changement de vitesse d’oxydation entre 1250 et 1310°C suggère des
mécanismes de réaction différents selon la température. Le premier mécanisme peut être attribué à la
formation de la phase métastable ’ alors que le deuxième correspond sans doute à la formation de
l’alumine . Le gain de masse final est à comparer au gain de masse théorique. La formule théorique
de aluminalon ’ est Al 11 O 15 N. La variation de masse d’une évolution de cette phase vers l’alumine
conduit à un gain de masse de 1,8%, ce qui est inférieur à la variation de masse observée. Rappelons
que le domaine d’existence de cette phase est compris entre 10 et 20% molaire d’AlN [27]. Nous nous
proposons d’évaluer les variations de masse théorique en fonction du pourcentage molaire d’AlN.
% molaire AlN Formule chimique % massique N Variation de masse
10 Al 11 O 15,45 N 0,55 1,46 1,65%
15 Al 11 O 15,15 N 0,85 2,26 1,77%
20 Al 11 O 14,75 N 1,25 3,12 1,96%
Tableau 3-8 : Variation de masse en fonction du pourcentage molaire
Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf
© [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
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