b Origine des inclusions

III.4.b.i)

Ti

Al

Les intermétallliques TixAly sont observés comme espèces intermédiaires lors de la synthèse de Ti3AlC2

par frittage naturel (X.H.WANG AND ZHOU 2002). Ainsi, les phases secondaires de ce type observées par a al sesàd i agesàda sàlaà ajo it àdesàlotsàdeà ati eàde sifi sàso tàsus epti lesàdeà o espo d eà à desàesp esài te diai esà a a tàpasà agiàa e àduà a u eàdeàtita eàauà ou sàdeàlaàs thèse. Les te psà deà ai tie à ou tsà à hautesà te p atu esà e à “P“à età l isole e tà desà diff e tesà phasesà secondaires au sein de la poudre de phase MAX limitent la réaction entre les intermétalliques et le TiC pour former la phase MAX. Une augmentation du temps de maintien lors de la synthèse par frittage naturel sera donc à envisager afin de vérifier cette hypothèse.

III.4.b.ii)

Ti

AlC

Il a été montré, au cours des essais de densification menés, que la phase MAX 211 détectée dans la poudre laboratoire 1 Al réagissait en ou sà deà de sifi atio à età taità ai sià plusà d te t eà da sà leà diffractogramme du lot d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1 Al. La teneur en TiC observée dans la

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poud eài itialeàetàda sàleà at iauà assifàfi alàsugg eà u ilà àaàpasàeuàdeà a tio àe t eàles deux types de phases secondaires. En effet, le lot d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1,05 Al élaboré da sàlesà esà o ditio sà eàp se teà u u eàfai leà ua tit àdeàTiCà , à– 2% volumique). Cette phase secondaire ne provient donc pas de la décomposition de la phase MAX tout comme le TiC observé dans le lot d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1 Al. La phase MAX 211 a donc réagi pour former de la phase 312. Zhou et al. décrivent la capacité de Ti2AlC à former la phase MAX Ti3AlC2 sousàl effetàdeà

l apo atio àdeàl alu i iu à(A.G.ZHOU,WANG, AND HUANG 2003) ce qui explique très probablement notre résultat.

III.4.b.iii)

Al

O

L ha tillo à e ueillià à l issueà duà f ittageà atu elà p se teà u àtau à d alu i eà i f ieu à au à aut esà échantillons comme observée via les analyses ICP-OES et IGA indiquant une contamination par l o g eàauà ou sàdeàla densification par SPS sous vide secondaire. La contamination en oxygène o se eà àl issueàduàf ittageà atu elàpeutàp o e i àd u eào datio àp ala leàdesàpoud esàdeàd pa t. E àeffet,àu eà o ta i atio àdesàpoud esàpa àdeàl alu i eàa o pheàestàsus epti le d i te e i àauà cours des étapes de préparation en amont du frittage et une cristallisation de cette alumine peut se p odui eàauà ou sàdeà etteà tapeàdeàf ittage.àD aut eàpa t,à etteà o ta i atio àpa àdeàl alu i eàpeutà résulter d u à ideàd g ad àauàsei àde la capsule, le vide étant mesuré sur le montage en amont de la capsule.

III.4.b.iv)

TiC

Pang et al. ont montré dans leur étude que la décomposition de Ti3AlC2sousà ideàs a o pag eàdeàlaà

formation de TiC et de Ti2AlC (PANG AND LOW 2010). Si aucune conclusion ne peut être tirée au regard

deàlaàte eu àe àTiCàdesàlotsà la o sà àpa ti àdeàlaàpoud eàla o atoi eà , àál,àl a se eàdeàphaseàMáXà àsugg eàu eàa se eàdeàd o positio àdeàlaàphaseàMáXàauà ou sàdeàl e se leàdesà lesàdeà densification réalisés au cours de cette étude. La bonne concordance entre les teneurs en carbure de titane de la poudre laboratoire 1 Al (2,4 % massique) et du lot d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1 Al (moyenne de 3,6 % massique déterminée à partir de 5 échantillons prélevés dans le lot de matière)

i di ueàdeàplusà ueàlesà a u esàe àp se eà eàp o ie e tàpasàd u eàd o positio àdeàTi3AlC2.

D aut eàpa t,àplusieu sàlotsàdeà ati eào tàp se t ,àa a tàusi age,àu àtau àa o alàdeà a u eàdeà titane à leur surface (y compris le lot d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1 Al riche en TiC). Les pastilles étant uniquement rectifiées et polies grossièrement avant une première analyse DRX afin d li i e àleàpap e à siduel,àlaà ati eàa al s eàestàdo à elleàe à o ta tàdi e tàa e à eàde ie .àU eà hypothèse concernant la formation de ces carbures en surface serait de considérer le papyex comme contaminant possible au cours du frittage. En effet, des effets de contamination par le carbone des

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pisto sà ouà desà feuillesà deà g aphiteà pe etta tà d ite à le contact poudre - pistons ont déjà été rapportés dans le cas de frittage de céramiques transparentes (BERTRAND ET AL.2014;BISWAS ET AL.2016). Cependant, le carbone ne présente pas de réactivité avec les matériaux mis en jeu, il est donc retrouvé sousàfo eàdeàpa ti ulesàauàsei àdeàlaàpastilleà àl issueàdu traitement par SPS. En revanche, le carbone graphite devient réactif au-del àdeà °Cà o eào se àpa àWa gàetàal.àlo sàdeàl tudeàdesàesp esà intermédiaires formées au cours de la synthèse de Ti3AlC2(X.H.WANG AND ZHOU 2002). La présence

d i te talli ues en surface et la tendance du carbone à réagir à ces températures favoriseraient donc, en présence de carbone graphite (dont la source est ici le papyex), la formation de carbures ternaires de type TixAlyCz.àDeàplus,àlaàp ope sio àdeàl alu i iu à àl apo atio àda sà esà o ditio sàdeà

frittage pourrait conduire à la décomposition de ces carbures ternaires et justifier alors le taux anormal de carbure de titane rencontré en surface de certaines pastilles. Des essais complémentaires seraient nécessaires pour valider cette hypothèse. Pour éviter la contamination du carbone en surface, des feuilles de nature différente peuvent être employées en substitution des feuilles de graphite. L utilisatio àdeàfeuillesàdeàta tale,à o eài di u da sàlesàt a au à isàe àœu eàpa àBe t a dàetàal.,à està àp os i eàauà uàd une substitution possible du Ti par le Ta pour former les phases MAX Ta2AlC ou

Ta3AlC2(BERTRAND ET AL.2014).àE à e a he,àl utilisatio àdeàfeuillesàdeàplati eàpou aità t eàe isag eà

(BISWAS ET AL.2016).

Il est à noter que le lot de matière 1_d60-1315C-75MPa-2min p. laboratoire 1,05 Al et le lot de matière

d60-1330C-60MPa-5min p. laboratoire 1 Al, présentant les plus fortes teneurs en TiC, combinent de

plus les tailles de grains les plus élevées et les teneurs en Al2O3 + pores les plus faibles. Aucune

hypothèse ne permet, à eàjou àetàauà uàdesà sultatsàdeàsta ilit àdeàlaàte eu àe àTiC,àd e pli ue à l asso iatio àdeà esàt oisàpa a t es.