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Couple de diffusion et coalescence dans les alliages multi-composants.

Séminaire-Café - Vendredi 22 février 2013

par LABGPM - publié le

"Couple de diffusion et coalescence dans les alliages multi-composants." - Vendredi 22 Février 2013 à 10h en Salle de Conférences du GPM

Thomas PHILIPPE
Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, Evanston, IL 60208, Etats-Unis.

De nombreux procédés d’élaboration mettent en jeu des couples de diffusion, en métallurgie physique (Ni/Al, Ni-Cr/Al, Sn-Pb/Cu, Sn/Cu) comme en microélectronique (Ni/Si, Ni-Pt/Si). Au cours de l’élaboration, plusieurs phases intermétalliques se forment ce qui fait du procédé un problème de diffusion complexe. Pendant l’aluminisation de fils de Ni (ou Ni-Cr), l’aluminium présent dans la phase vapeur diffuse dans le fil ce qui engendre la formation de trois voir quatre composés intermétalliques à la surface de l’échantillon. Nous avons utilisé une approche champ de phase, récemment développée par N. Moelans [1], afin de modéliser la cinétique des couples de diffusion à l’échelle mésoscopique. Cette approche permet de modéliser des processus contrôlés par la diffusion en volume ou dont la cinétique est limitée par les interfaces. Le modèle est validé pour le couple Ni-Al puis étendu aux multi-composants pour lesquels l’équilibre local d’une interface n’est plus simplement contrôlé par la thermodynamique mais dépend aussi des flux de diffusion la traversant. Enfin, une théorie de coalescence dans les alliages multi-composants est proposée, elle prend en compte l’ensemble des effets thermodynamiques et cinétiques, y compris les couplages de flux de diffusion.

[1] N. Moelans, Acta Mater 59 (2011) 1077-1086.
(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645410007019).