Note ABES Elaboration et caractérisation de composites Aluminium/Nanotubes de Carbone obtenus par métallurgie des poudres Synthesis and characterization of Aluminum/Carbon nanotubes composites produced by powder metallurgy routes Désagglomération 669.722 Composites à matrice métallique Propriétés mécaniques Métallurgie des poudres Nanotubes Aluminium Joints de grains Croissance cristalline La métallurgie des poudres permet d’élaborer des pièces à des températures inférieures à la température de fusion et d’obtenir des composites ayant des propriétés remarquables. Ainsi, la faible densité de l’aluminium associée à l’excellente résistance mécanique des nanotubes de carbone (NTC) font des composites Al/NTC des matériaux prometteurs pour divers domaines tels que l’aéronautique ou l’automobile. Cependant, l’obtention de propriétés mécaniques améliorées passe par le contrôle de la microstructure et en particulier des joints de grains. Ainsi, l’absence de porosité et la répartition uniforme des nanotubes de carbone entre les grains sont des conditions nécessaires au renforcement. Un protocole permettant la désagglomération des nanotubes puis leur dispersion an sein d’une poudre d’aluminium a été établi. Sa remarquable efficacité a été caractérisée par microscopie et son impact sur les propriétés mécaniques des matériaux élaborés vérifié. Le frittage des poudres a été effectué par deux méthodes : pressage à chaud et frittage flash. L’étude approfondie des joints de grains a permis de mettre en évidence l’influence des paramètres de frittage (temps, température, technique) sur la réactivité du système Al-NTC. Ainsi, un mécanisme de formation des cristaux de carbure d’aluminium faisant intervenir la cristallisation puis la rupture de la couche d’oxyde en surface des grains d’aluminium est proposé. Enfin, différents paramètres tels que la teneur en NTC, la technique et les conditions de frittage utilisées et l’emploi du broyage comme prétraitement des poudres composites ont été mis en relation avec l’amélioration de la résistance mécanique de l’aluminium constatée. Powder metallurgy routes allow the synthesis below the melting temperature of composites with notable properties. Due to the combination of the aluminum (Al) low density and the excellent mechanical properties of carbon nanotubes (CNT), Al/CNT composites might be promising materials for various fields such as aerospace and automotive. However, the improvement of mechanical properties requires the control of the microstructure and especially of grain boundaries. Indeed, high density and uniform distribution of carbon nanotubes in the matrix are necessary conditions for mechanical strengthening. A protocol was developed in order to ensure the nanotubes disentanglement and dispersion within the aluminum powder. Its high efficiency was characterized by microscopy technics and its impact on the composites mechanical properties was highlighted. The powders are sintered by two methods: hot pressing and spark plasma sintering. The study of grain boundaries highlights the influence of sintering parameters (time, temperature, technique) on the Al-CNT system reactivity. Thus, an aluminum carbides formation mechanism involving crystallization and cracking of the oxide layer at the aluminum grains surface is proposed. Finally, various parameters such as the CNT content, sintering conditions and techniques used and the prior ball milling of the composite powders are related to the improvement of the aluminum mechanical strength. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 61786344 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2015/50376-2015-Housaer.pdf https://theses.fr/2015LIL10003/abes Housaer François Housaer 1988-01-01 FR 186141394 https://theses.fr/2015LIL10003 2015LIL10003 https://doi.org/10.70675/db6133edzb8c3z4164zba92z4ed193cf7512 2015-02-17 Sciences des matériaux Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Legris Alexandre MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033631026 Béclin Franck MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 117971243 Gaffet Eric MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 096415258 Tingaud David MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 137151896 Silvain Jean-François MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 060121750 Couret Alain MADS_MEMBRE_DU_JURY_4 074331604 Silvain Jean-François MADS_RAPPORTEUR_1 060121750 Couret Alain MADS_RAPPORTEUR_2 074331604 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 Unité Matériaux et Transformations (Lille ; 2010-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161609465 ddc:660 Legris Alexandre Beclin Franck Gaffet Eric Tingaud David Silvain Jean-François Couret Alain Silvain Jean-François Couret Alain École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord) Unité matériaux et transformations (UMET) PDF 61786344