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Submitted on 22 Aug 2019

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Guillaume Deffrennes

To cite this version:

Guillaume Deffrennes. Étude expérimentale et évaluation thermodynamique du système Al-C-Mg.

Matériaux. Université de Lyon, 2018. Français. �NNT : 2018LYSE1301�. �tel-02269304�

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THESE de DOCTORAT DE L’UNIVERSITE DE LYON

opérée au sein de

l’Université Claude Bernard Lyon 1 au

Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces

Ecole DoctoraleN°34 Matériaux

Spécialité de doctorat : Matériaux

Soutenue publiquement le 20/12/2018 par :

Guillaume Deffrennes

Étude expérimentale et

évaluation thermodynamique du système Al-C-Mg

Devant le jury composé de :

Annie Antoni-Zdziobek Maître de Conférences (SIMaP) Rapporteure Jean-Marc Joubert Directeur de recherche CNRS (ICMPE) Rapporteur

Caroline Antion Maître de Conférences (SYMME) Examinatrice Gabriel Ferro Directeur de recherche CNRS (LMI) Examinateur Michel Perez Professeur (MATEIS) Examinateur Olivier Dezellus Maître de Conférences (LMI) Directeur de thèse

Jérôme Andrieux Maître de Conférences (LMI) Co-directeur de thèse, invité Alexander Pisch Chargé de recherche CNRS (SIMaP) Invité

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†—”ƒ–…‡•–”‘‹•ƒ±‡•Ǥ

‡”…‹–‘—•Ǥ

(9)

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(10)

˜‹‹

Résumé ________________________________________________________________________________ i Remerciements ____________________________________________________________________ iii Table des matières ________________________________________________________________vii Liste des tables ____________________________________________________________________ xiii Liste des figures __________________________________________________________________ xvii Liste des sigles et des abréviations ___________________________________________ xxv

Chapitre I Contexte industriel et scientifique de l'étude _____________________ 1

I.1 Vers une démocratisation du magnésium et ses alliages? _______________________________ 1 ǤͳǤͳ‡•’”‘’”‹±–±•†—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ ǤͳǤʹ‡•’‘‹–•ˆ‘”–•†—ƒ‰±•‹—‡–•‡•ƒŽŽ‹ƒ‰‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴Ͷ ǤͳǤʹǤͳ‡•“—ƒŽ‹–±•‹–”‹•°“—‡•ƒ—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴Ͷ ǤͳǤʹǤʹ‡•’”‹…‹’ƒ—š±Ž±‡–•†̵ƒŽŽ‹ƒ‰‡†—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴͸

ǤͳǤʹǤ͵‡•’”‘‡••‡•†—ƒ‰±•‹—‡–•‡•ƒŽŽ‹ƒ‰‡• ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͻ ǤͳǤ͵‡•ˆ”‡‹•Ž̵‡••‘”†—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͳ ǤͳǤͶ‡†±˜‡Ž‘’’‡‡–†̵ƒŽŽ‹ƒ‰‡•…‘’±–‹–‹ˆ•˜‹ƒŽ̵ƒˆˆ‹‡‡–†‡•‹…”‘•–”—…–—”‡•̴̴̴̴̴̴̴ͳͶ

I.2 L'affinement des grains des alliages Mg-Al par inoculation de carbone ______________ 18 ǤʹǤͳ‡•‘„•‡”˜ƒ–‹‘•‡–”±•—Ž–ƒ–•‹••—•†‡ŽƒŽ‹––±”ƒ–—”‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͺ ǤʹǤʹ‡•–Š±‘”‹‡•†±…”‹˜ƒ–Ž‡•±…ƒ‹•‡•†‡Ž̵ƒˆˆ‹‡‡–̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ʹʹ I.3 Les limites des bases de données thermodynamiques du système Al-C-Mg __________ 25

I.4 Les approches CALPHAD et ICME ____________________________________________________________ 28 ǤͶǤͳ‡†±˜‡Ž‘’’‡‡–†‡„ƒ•‡•†‡†‘±‡•’ƒ”Ž̵ƒ’’”‘…Š‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ʹͺ ǤͶǤʹ‡•„ƒ•‡•†‡†‘±‡•ƒ—…à—”†‡Ž̵ƒ’’”‘…Š‡ ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴͵Ͳ ǤͶǤ͵š‡’Ž‡…‘…”‡–†̵ƒ’’Ž‹…ƒ–‹‘†‡•„ƒ•‡•†‡†‘±‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴͵ʹ I.5 Démarche de l'étude __________________________________________________________________________ 34

(11)

˜‹‹‹

II.1 Les systèmes unaires ________________________________________________________________________ 35

II.2 Le binaire Al-Mg ______________________________________________________________________________ 37 ǤʹǤͳŠƒ•‡•‡’”±•‡…‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͵͹

ǤʹǤʹ’’Ž‹…ƒ–‹‘•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷͳ

II.3 Le binaire C-Mg _______________________________________________________________________________ 42 Ǥ͵ǤͳŠƒ•‡•‡’”±•‡…‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷʹ Ǥ͵Ǥʹ’’Ž‹…ƒ–‹‘•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͶͶ

II.4 Le binaire Al-C ________________________________________________________________________________ 45 ǤͶǤͳŠƒ•‡•‡’”±•‡…‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷͷ ǤͶǤʹ‘±‡•–Š‡”‘†›ƒ‹“—‡•”‡Žƒ–‹˜‡•Žƒ’Šƒ•‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷ͹

ǤͶǤʹǤͳ–ŠƒŽ’‹‡•–ƒ†ƒ”††‡ˆ‘”ƒ–‹‘̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷ͹

ǤͶǤʹǤͳǤͳ—‡†̵‡•‡„Ž‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ Ͷ͹

ǤͶǤʹǤͳǤʹ‡˜—‡…”‹–‹“—‡†‡•†‘±‡•‹••—‡•†‡ŽƒŽ‹––±”ƒ–—”‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷͲ ǤͶǤʹǤʹ…”±‡–•‡–ŠƒŽ’‹“—‡•ǡ…ƒ’ƒ…‹–±–Š‡”‹“—‡‡–‡–”‘’‹‡•–ƒ†ƒ”††‡ˆ‘”ƒ–‹‘

̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷͶ ǤͶǤʹǤʹǤͳ—‡†̵‡•‡„Ž‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷͶ ǤͶǤʹǤʹǤʹ‡˜—‡…”‹–‹“—‡†‡•†‘±‡•‹••—‡•†‡ŽƒŽ‹––±”ƒ–—”‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷ͸

ǤͶǤ͵‘±‡•”‡Žƒ–‹˜‡•ƒ—š±“—‹Ž‹„”‡•‡–”‡’Šƒ•‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷ͹

ǤͶǤ͵Ǥͳ‘Ž—„‹Ž‹–±†—…ƒ”„‘‡†ƒ•ŽǯƒŽ—‹‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷ͹

ǤͶǤ͵ǤͳǤͳ—‡†̵‡•‡„Ž‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷ͹

ǤͶǤ͵ǤͳǤʹ‡˜—‡…”‹–‹“—‡†‡•†‘±‡•‹••—‡•†‡ŽƒŽ‹––±”ƒ–—”‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͷͻ ǤͶǤ͵Ǥʹ‡’±”ƒ–—”‡†‡†±…‘’‘•‹–‹‘†‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͸͸

ǤͶǤ͵ǤʹǤͳ—‡†̵‡•‡„Ž‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͸͸

ǤͶǤ͵ǤʹǤʹ‡˜—‡…”‹–‹“—‡†‡•”±•—Ž–ƒ–•†‡ŽƒŽ‹––±”ƒ–—”‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͸ͺ ǤͶǤͶ’’Ž‹…ƒ–‹‘•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͹ͳ

II.5 Le ternaire Al-C-Mg __________________________________________________________________________ 72 ǤͷǤͳŠƒ•‡•‡’”±•‡…‡‡–†‘±‡•†‹•’‘‹„Ž‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͹ʹ ǤͷǤʹ’’Ž‹…ƒ–‹‘•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͹Ͷ II.6 Notes de synthèse ____________________________________________________________________________ 75

(12)

‹š

III.1 Avant-propos _________________________________________________________________________________ 79

III.2 Considérations préliminaires ______________________________________________________________ 82 ǤʹǤͳ•’‡…–˜‘Žƒ–‹Ž†—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͺʹ ǤʹǤʹ•’‡…–”±ƒ…–‹ˆ†—ƒ‰±•‹—̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͺͷ ǤʹǤʹǤͳ”‘„Ž±ƒ–‹“—‡†‡Ž̵‘š›†ƒ–‹‘ ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͺͷ ǤʹǤʹǤʹŠ‘‹š†‡•ƒ–±”‹ƒ—š’‘—”Ž‡•…”‡—•‡–•‡–…‘–‡ƒ–•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͺ͸

ǤʹǤ͵•’‡…–Š›†”‘Ž›•ƒ„Ž‡†‡•…ƒ”„—”‡•†—•›•–°‡ŽǦǦ‰̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͻͷ III.3 Tentatives de synthèses en creuset graphite et tube en fer ___________________________ 96

III.4 Développement d'un montage en creusets scellés en Ta et W ________________________ 99 ǤͶǤͳ‡•ƒ˜ƒ–ƒ‰‡•†‡•…”‡—•‡–••…‡ŽŽ±•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͻͻ ǤͶǤʹ‹‡•‹‘‡‡–±…ƒ‹“—‡†‡•…”‡—•‡–•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͲͳ ǤͶǤ͵…‡ŽŽ‡‡–†‡•…”‡—•‡–•‡–•‡•Ž‹‹–‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͲ͸

ǤͶǤ͵Ǥͳ‹•’‘•‹–‹ˆ‡š’±”‹‡–ƒŽ ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͲ͸

ǤͶǤ͵Ǥʹ‡•Ž‹‹–‡•‡š’±”‹‡–ƒŽ‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͲͻ ǤͶǤͶ”‘„Ž±ƒ–‹“—‡†‡Žƒ…‘–ƒ‹ƒ–‹‘ƒ—…—‹˜”‡Ž‘”•†‡••‘—†—”‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͳͳ ǤͶǤͷ”‘„Ž±ƒ–‹“—‡†‡Žƒ”±ƒ…–‹˜‹–±†‡•±…Šƒ–‹ŽŽ‘•ƒ˜‡…Ž‡•…”‡—•‡–•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͳ͵

ǤͶǤ͸…‡ŽŽ‡‡–†ǯƒ’‘—Ž‡•‡“—ƒ”–œ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͳ͸

III.5 Extraction de Al2MgC2 par évaporation de la matrice ________________________________ 118 ǤͷǤͳ‹•’‘•‹–‹ˆ‡–…‘†‹–‹‘•‡š’±”‹‡–ƒŽ‡• ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͳͺ ǤͷǤʹ±Ž‡…–‹‘†‡•…‘†‹–‹‘•‡š’±”‹‡–ƒŽ‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹͲ

III.6 Détails expérimentaux ____________________________________________________________________ 123 Ǥ͸Ǥͳƒ–‹°”‡•’”‡‹°”‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹ͵

Ǥ͸ǤͳǤͳ‘—†”‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹ͵

Ǥ͸ǤͳǤʹ”‡—•‡–• ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹͷ Ǥ͸Ǥʹ”±’ƒ”ƒ–‹‘†‡•±…Šƒ–‹ŽŽ‘• ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹ͸

Ǥ͸Ǥ͵”ƒ‹–‡‡–•–Š‡”‹“—‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹ͹

Ǥ͸Ǥ͵Ǥͳˆ‘—””ƒ†‹ƒ–̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹ͹

Ǥ͸Ǥ͵Ǥʹˆ‘—”‹†—…–‹‘̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳʹͻ

(13)

š

Ǥ͹Ǥʹ•—”‘‘…”‹•–ƒŽ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵͵

Ǥ͹Ǥ͵ƒŽ›•‡–Š‡”‹“—‡•‹’Ž‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵Ͷ Ǥ͹ǤͶƒŽ›•‡•–Š‡”‹“—‡•†‹ˆˆ±”‡–‹‡ŽŽ‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵ͷ Ǥ͹ǤͷƒŽ›•‡•…ƒŽ‘”‹±–”‹“—‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵͹

Chapitre IV Méthodologie computationnelle _______________________________ 139

IV.1 Modélisation thermodynamique _________________________________________________________ 139 ǤͳǤͳ‘†±Ž‹•ƒ–‹‘†‡Ž̵±‡”‰‹‡†‡‹„„•†‡•’Šƒ•‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵ͻ ǤͳǤͳǤͳ‘•‹†±”ƒ–‹‘•‰±±”ƒŽ‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͵ͻ ǤͳǤͳǤʹ‡…ƒ•†‡•’Šƒ•‡•†‡…‘’‘•‹–‹‘ˆ‹š‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͶͳ ǤͳǤͳǤ͵‡…ƒ•†‡••‘Ž—–‹‘•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͶͶ ǤͳǤͳǤ͵Ǥͳ–”‘†—…–‹‘ƒ—̶‘’‘—†‡”‰› ‘”ƒŽ‹•̶̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͶͶ ǤͳǤͳǤ͵Ǥʹ‡…ƒ•†̵—‡•‘Ž—–‹‘†‡•—„•–‹–—–‹‘—”±•‡ƒ——‹“—‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͶ͹

ǤͳǤͳǤ͵Ǥ͵‡…ƒ•†̵—…‘’‘•±ȋǡȌȋǡȌ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͷʹ ǤͳǤʹ±Ž‡…–‹‘†‡•†‘±‡•‡–±˜ƒŽ—ƒ–‹‘†‡•’ƒ”ƒ°–”‡•ǡ†‡•‹…‡”–‹–—†‡•‡–†‡•’‘‹†•

̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͷͶ

IV.2 Calculs DFT __________________________________________________________________________________ 157 ǤʹǤͳ–±”²–†‡•…ƒŽ…—Ž• ’‘—”…‡––‡±–—†‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͷ͹

ǤʹǤʹƒ•‡•–Š±‘”‹“—‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳͷͻ ǤʹǤ͵Š‘‹š†‡Žƒˆ‘…–‹‘‡ŽŽ‡‡–…‘””‡…–‹‘•†‡•…ƒŽ…—Ž•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͸Ͷ ǤʹǤͶ±–ƒ‹Ž•†‡•…ƒŽ…—Ž•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͸ͺ

Chapitre V Résultats et discussion ____________________________________________ 171

V.1 Le système binaire Al-C _____________________________________________________________________ 171 ǤͳǤͳ±•—Ž–ƒ–•‡š’±”‹‡–ƒ—š̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹ͳ ǤͳǤͳǤͳ‘±‡•”‡Žƒ–‹˜‡•Žƒ’Šƒ•‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹ͳ ǤͳǤͳǤͳǤͳ–”—…–—”‡…”‹•–ƒŽŽ‘‰”ƒ’Š‹“—‡‹••—‡†‡•…ƒŽ…—Ž• ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹ͳ ǤͳǤͳǤͳǤʹ‡•‹–±†̵±–ƒ–•˜‹„”ƒ–‹‘‡Ž•‡–Žƒ”‰—‡—”†‡„ƒ†‡‹–‡”†‹–‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹ʹ ǤͳǤͳǤͳǤ͵ƒ’ƒ…‹–±–Š‡”‹“—‡‡–‡–”‘’‹‡•–ƒ†ƒ”††‡ˆ‘”ƒ–‹‘̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹͵

ǤͳǤͳǤͳǤͶ–ŠƒŽ’‹‡•–ƒ†ƒ”††‡ˆ‘”ƒ–‹‘̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹ͷ ǤͳǤͳǤʹ‘±‡•”‡Žƒ–‹˜‡•ƒ—š±“—‹Ž‹„”‡•‡–”‡’Šƒ•‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹͹

ǤͳǤͳǤʹǤͳ‡’±”ƒ–—”‡†‡†±…‘’‘•‹–‹‘†‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ͳ͹͹

(14)

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ǤͳǤʹǤʹ±Ž‡…–‹‘†‡•†‘±‡•‡–±˜ƒŽ—ƒ–‹‘†‡•’ƒ”ƒ°–”‡•ǡ†‡•‹…‡”–‹–—†‡•‡–†‡•’‘‹†•

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ǤͳǤʹǤ͵Ǥͳ…”±‡–•‡–ŠƒŽ’‹“—‡•‡–…ƒ’ƒ…‹–±–Š‡”‹“—‡†‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͺͺ ǤͳǤʹǤ͵Ǥʹ–”‘’‹‡‡–‡–ŠƒŽ’‹‡•–ƒ†ƒ”††‡ˆ‘”ƒ–‹‘†‡ŽͶ͵̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻͲ ǤͳǤʹǤ͵Ǥ͵‡†‹ƒ‰”ƒ‡†‡’Šƒ•‡ŽǦ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻʹ ǤͳǤʹǤ͵ǤͶƒ”ƒ°–”‡•–Š‡”‘†›ƒ‹“—‡•̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻͷ

V.2 Le système ternaire Al-C-Mg ______________________________________________________________ 198 ǤʹǤͳ±•—Ž–ƒ–•‡š’±”‹‡–ƒ—š̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻͺ ǤʹǤͳǤͳ‘±‡•”‡Žƒ–‹˜‡•Žƒ’Šƒ•‡ʹǦŽʹ‰ʹ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻͺ ǤʹǤͳǤͳǤͳ›–Š°•‡†‡Žƒ’Šƒ•‡̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ͳͻͺ ǤʹǤͳǤͳǤʹš–”ƒ…–‹‘†‡Žƒ’Šƒ•‡’ƒ”±˜ƒ’‘”ƒ–‹‘†‡Žƒƒ–”‹…‡ ̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴̴ ʹͲͳ ǤʹǤͳǤͳǤ͵–”—…–—”‡…”‹•–ƒŽŽ‘‰”ƒ’Š‹“—‡‡š’±”‹‡–ƒŽ‡‡–‹••—‡†‡•…ƒŽ…—Ž• ̴̴̴̴̴ ʹͲ͵

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(15)

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VI.1 Conclusions __________________________________________________________________________________ 237 VI.2 Perspectives _________________________________________________________________________________ 242

Bibliographie _____________________________________________________________________ 247 Annexe A – Plan du dispositif de scellement des creusets ________________ 281 Annexe B – Plans du dispositif de scellement d'ampoules ________________ 283

(16)

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(17)

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(18)

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(20)

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(21)

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(22)

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(24)

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