Diagramme d’équilibre ternaire

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I: LES ALLIAGES, LA THERMODYNAMIQUE ET LES DIAGRAMMES DE PHASES
I.1. GENERALITES
I.1.1. Les alliages
I.1.2. La phase
I.1.2.1. Définition de Gibbs
I.1.2.2. Idées actuelles attachés au concept de phases
I.1.3. Les solutions solides
I.1.4. Limite de solubilité
I.1.4.1. Règle des 15%
I.1.4.2. Règle de polarisation
I.1.4.3. Règle de la concentration électronique
I.2. DIAGRAMME D’EQUILIBRE BINAIRE
I.2.1. Règle des phase de Gibbs
I.2.2. Diagrammes présentant une miscibilité totale
I.2.3. Diagrammes présentant un palier péritectique
I.2.4. Diagrammes présentant un palier eutectique
I.2.5. Diagrammes présentant des phases intermédiaires
I.2.6. Diagrammes présentant une lacune de solubilité à l’état liquide
I.3. DIAGRAMME D’EQUILIBRE TERNAIRE
I.3.1. Règle des phases en systèmes ternaires
I.3.2. Représentation spatiale des diagrammes ternaires
I.3.2.1. Axes des compositions chimiques
I.3.2.2. Axe des températures
I.3.2.3. Coupes isoplèthes
I.3.2.4. Coupes isothermes
I.3.3. Diagramme ternaire présentant une miscibilité totale
I.3.4. Diagramme ternaire présentant une miscibilité limitée
I.3.5. Diagramme ternaire eutectique
I.3.6. Diagramme ternaire péritectique (Premier type)
I.3.7. Diagramme ternaire péritectique (deuxième type)
I.3.8. Conclusion
I.4. PRINCIPES THERMODYNAMIQUES DES EQUILIBRES ENTRE PHASES
I.4.1 Définition thermodynamique de l’équilibre entre phases
I.4.2. Grandeurs thermodynamiques extensives et intensives
I.4.3. Les potentiels thermodynamiques
I.4.3.1. Fonction de Gibbs
I.4.3.2. Équations d’Euler et équations de Gibbs-Duhem
I.4.4. Système d’équations d’équilibre entre deux phases
I.4.5. Les états de référence
I.4.6. Les grandeurs de mélanges et les grandeurs partielles
I.4.7. L’activité et les grandeurs d’excès
I.5. PRINCIPE DE DETERMINATION DE L’EQUILIBRE ENTRE DEUX PHASES
CHAPITRE II: METHODE CALPHAD DE MODELISATION DES DIAGRAMMES D’EQUILIBRE DE PHASES BINAIRES
II.1. INTRODUCTION
II.2. NECESSITE DE LA MODELISATION
II.3. DESCRIPTIONS THERMODYNAMIQUES
II.4. PRESENTATION DES DIFFERENTS MODELES
II.4.1. Modèle symétrique de Cottrell pour calculer la limite de solubilité
II.4.2. Solution idéale
II.4.3. Solution régulière d’Hildebrand
II.4.4. Développement de Margules
II.4.5. La fonction d’excès de Krupowski :
II.4.6. Modèle de Hoch et Arpshofen
II.4.7. Modèles statistiques
II.4.7.1. Modèle de paire de Bragg-Williams
II.4.7.2. Modèle quasi-chimique de Guggenheim
II.5. ETAT DE REFERENCE DES CORPS PURS
II.5.1. Capacité thermiques molaires des corps purs
II.5.2. Représentation des états de références SGTE
II-6. GENERALITES SUR L’INTERPOLATION POLYNOMIALE
II.7. MODELE POLYNOMIALE DE LEGENDRE
II.7.1. Généralités sur les polynômes orthogonaux
II.7.2. Polynôme de Legendre
II.7.3. Expression de l’enthalpie libre d’excès
II.8. MODELE POLYNOMIALE DE REDLICH-KISTER
II.9. COMPARAISON DES FONCTIONS POLYNOMIALES BINAIRES DE LEGENDRE ET DE REDLICH – KISTER.
II.10. EFFET DE LA TEMPERATURE SUR L’ENTHALPIE ETL’ENTROPIE D’EXCES
II.11. DÉTERMINATION DES COEFFICIENTS
II.12. STRUCTURE DU PROGRAMME
CHAPITRE III: APPLICATION A L’OPTIMISATION DE DIAGRAMMES DE PHASES BINAIRES
III.1. INTRODUCTION
III.2. ETUDE DU SYSTEME (Cr-Ga)
III.2.1. Méthodes calorimétriques
III.2.1.1. Méthode de réaction directe avec formation de la phase CrGa
III.2.1.2. Méthode de précipitation progressive du composé CrGa
III.2.2. Résultats expérimentaux
III.2.3. Résultats de l’optimisation
III.2.4. Discussion
III.3. ETUDE DU SYSTEME (Bi-Zn)
III.3.1. Evaluation des données expérimentales
III.3.2. Résultats et discussion
III.4 ETUDE DU SYSTEME (Mg-Sn)
III.4.1. Données expérimentales
III.4.2. Résultat de l’optimisation
III.5. ETUDE DU SYSTEME (Mg-Ga)
III.5.1 Les données expérimentales
III.5.2 Résultats du calcul
III.6. ETUDE DU SYSTEME (Mg-Ni)
III.6.1. Les données expérimentales
III.6.2. Résultats du calcul
III.7 ETUDE DU SYSTEME (Ca-Ni)
III.7.1. Les données expérimentales
III.7.2. Résultats et discussion
III.8 ETUDE DU SYSTEME (Ca-Pb)
III.8.1. Les données expérimentales
III.8.2. Résultats et discussion
III.9 ETUDE DU SYSTEME (Bi-Sb)
III.9.1. Les données expérimentales
III.9.2. Résultas et discussion
III.10. ETUDE DES ALLIAGES SEMICONDUCTEURS BINAIRES DES GROUPES III-V
III.10.1. Système (Al-As)
III.10.2. Système (Al-P)
III.10.3. Système (Al-Sb)
III.10.4. Système (Ga-As)
III.10.5. Système (Ga-P)
III.10.6. Système (Ga-Sb)
III.10.7. Système (In-As)
III.10.8. Système (In-P)
III.10.9. Système (In-Sb)
III.10.10. Discussion
CHAPITRE IV: APPROCHE D’OPTIMISATION ET D’EVALUATION DES SYSTEMES TERNAIRES
IV.1. INTRODUCTION
IV.2. LA RÈGLE DES SEGMENTS DE CONJUGAISON
IV.3. INTEGRATION DE L’EQUATION ISOBARE-ISOTHERME DE 116GIBBS-DUHEM EN SYSTEME TERNAIRE
IV.4. BASES THERMODYNAMIQUES DE CALCUL DES DIAGRAMMES TERNAIRES
IV.5. MODELISATION DE L’ENTHALPIE LIBRE D’EXCES DES SOLUTIONS TERNAIRES
IV.5.1. Solution idéale et solution régulière
IV.5.2. Modèle polynomial en solution ternaire
IV.5.3. Extrapolation des grandeurs thermodynamiques ternaires à partir des binaires
IV.6. METHODE D’OPTIMISATION
IV.7. OPTIMISATION DU SYSTEM TERNAIRE (Ga-P-In)
IV.7.1. Informations thermodynamiques
IV.7.1.1.Systèmes binaires
IV.7.1.2. Système ternaire
IV.7.2. Résultats de l’optimisation
CONCLUSION GENERALE
ANNEXE
BIBLIOGRAPHIE