Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Chapitre 3
L’étude cinétique a montré que les phénomènes limitant l’oxydation dépendent à la fois de la
température et de la taille de grains. Dans le cas des petits grains (F220, d 50 =78 µm), la vitesse et le
degré d’avancement de l’oxydation augmentent avec la température. L’analyse des thermogrammes à
l’aide des différents modèles cinétiques en symétrie sphérique montrent qu’à haute température
(1250°C-1350°C), l’oxydation est plutôt limitée par la diffusion. A 1400°C, les différents modèles ne
s’appliquent plus du fait de la fissuration des grains. A basse température, aucun modèle simple ne
permet de conclure sur le régime limitant la réaction. De manière générale, ces modèles sont difficiles
à appliquer du fait des particularités de l’oxydation de grains réels comme la fissuration, la
transformation d’un monocristal en polycristal ou encore l’apparition de nanoporosités.
Dans le cas des plus gros grains (F80, d 50 =230 µm), il semble ainsi qu’il existe une différence de
comportement à l’oxydation selon la gamme de température. Pour des températures inférieures à
1300°C, le degré d’oxydation et la vitesse d’oxydation varient peu avec la température. Pour des
températures supérieures à 1300°C, le degré d’oxydation et la vitesse d’oxydation augmentent avec la
température. Aucun des deux régimes simples limitant l’oxydation ne semble dominer pour cette taille
de grains.
La différence des cinétiques d’oxydation selon la taille de grains s’explique sans doute par la
différence de composition chimique des grains. L’ analyse chimique des grains a montré que les grains
F220 (d 50 =78 µm) étaient plus riches en azote que les grains F80 (d 50 =230 µm), respectivement 1,98%
et 1,55%. Nous avons constaté cependant que la variation de masse après une oxydation était
identique. Ces deux résultats suggèrent que les grains F220 (d 50 =78 µm) et F80 (d 50 =230 µm)
diffèrent à la fois par leur taux d’impuretés en AlN et par le pourcentage molaire d’AlN dans la phase
’.
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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