Bénédicte HALLER-CHASTAGNIER

Etude d'un procédé d'obtention de dépôts combinant projection plasma et réaction auto entretenue (SHS) : Application au mélange titane-graphite

Study of a process of obtaining deposits combining plasma spraying and Self propagation High temperature Synthesis (SHS): Application to the titanium-graphite mixture

Thèse de doctorat dirigée par Jean-Pierre BONNET
et Jean-Claude LABBE

soutenue le 11 juillet 2006

publiée en ligne le 11 juin 2013


Jury

Président :
Pierre FAUCHAIS
Rapporteurs :
Sylvain DUBOIS
Hanlin LIAO
Examinateurs :
Jean-Claude NIEPCE
Jean-Pierre BONNET
Jean-Claude LABBE
Invités :
Alain DENOIRJEAN
Alain GRIMAUD
Mohamed EL GANAOUI

Les propriétés physico-chimiques de la plupart des matériaux céramiques rendent difficile l'obtention de dépôts par projection plasma. Ce travail propose un procédé d'obtention de dépôts combinant projection plasma et réaction auto-entretenue (SHS) : nous nous proposons d'introduire dans les particules projetées une source de chaleur via réaction fortement exothermique (SHS) entre deux matériaux, le titane et le graphite dans notre cas. La première partie de ce travail a consisté à mettre au point des granulés plus ou moins cohésifs contenant du titane et du graphite en proportions stoechiométriques. Des dépôts ont ensuite été réalisés avec chaque type de granulés. La projection plasma de granulés peu cohésifs conduit à la formation d'un oxycarbure de titane de composition TiO0,81C0,04 alors que la projection plasma de granulés cohésifs conduit à des dépôts constitués de carbure de titane, de l'oxycarbure TiO0,81C0,04, d'oxycarbures de compositions très différentes et d'oxydes de titane. Enfin, des analyses thermodynamiques des systèmes ont été réalisées afin de proposer des mécanismes de formation de chacune des phases observées.

The physicochemical properties of the majority of ceramic materials make it difficult to obtain deposits by plama spraying. This work proposes a new process of obtaining deposits combining plama spraying and Self-propagation High temperature Synthesis (SHS) : we propose to introduce into the projected particles a heat source via a strongly exothermic reaction between two materials, titanium and graphite in our case. The first part of this work consisted in develloping more or less cohesive granules containing titanium and graphite in stoechiometric proportions. Deposits were then prepared with each type of pellets. Plasma spraying of non cohesive granulates leads to the formation of a titanium oxycarbide of composition TiO0,81C0,04 whereas plasma spraying of cohesive granules leads to deposits made up of titanium carbide, the oxycarbide TiO0,81C0,04, oxycarbides of very different compositions and titanium oxides. Lastly, thermodynamic analyses of the systems were realized in order to propose mechanisms of formation of each phase observed.


Texte intégral

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Articles publiés ou soumis

Unsteady heat transfer under phase change in a heterogeneous sample
Bouneder M., El Ganaoui M., Fauchais P., Bonnet Jean-Pierre
Proceedings of the 2nd International Conference on Thermal Engineering Theory and Applications, Emirats Arabes, France (2006)

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Pour citer cette thèse

HALLER-CHASTAGNIER Bénédicte. Etude d'un procédé d'obtention de dépôts combinant projection plasma et réaction auto entretenue (SHS) : Application au mélange titane-graphite [En ligne]. Thèse de doctorat : Matériaux Céramiques et Traitements de Surface. Limoges : Université de Limoges, 2006. Disponible sur <http://epublications.unilim.fr/theses/2006/haller-chastagnier-benedicte/haller-chastagnier-benedicte.pdf> (consulté le 31/10/2014)

Etude d'un procédé d'obtention de dépôts combinant projection plasma et réaction auto entretenue (SHS) : Application au mélange titane-graphite

2006LIMO4073