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Événements du mois |
Mohamad BADRAN Doctorant au sein de l'équipe "Surface et Interface, réactivité chimique des matériaux" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :
"Contribution au développement d'une Nouvelle Approche du Compound Energy Formalism (NACEF)"
Date et lieu :
Vendredi 27 septembre 2019 à 10h00
Ecole des Mines
Campus Artem, Nancy
Salle A006
Composition du jury :
Directeur de thèse :
- Pr. Jean-Marc Fiorani
Professeur à l’Université de Lorraine
Examinateurs :
- Pr. Annie Antoni-Zdziobek
Maître de Conférences à l’Université de Grenoble
- Pr. Marc Lomello-Tafin
Professeur à l’Université de Savoie Mont Blanc
Rapporteurs :
- Dr. Jean-Marc Joubert
Directeur de Recherche, ICMPE, Thiais
- Dr. Alexander Pisch
Chargé de Recherche, SIMAP, Grenoble
Résumé :
Dans un contexte actuel visant à réduire les consommations d’énergies, il est nécessaire dans de nombreux domaines industriels de développer de nouveaux matériaux tels que les alliages métalliques multi-constitués. Leur caractérisation d’une manière purement expérimentale devenant rapidement impossible à réaliser, les outils de simulation numériques deviennent incontournables. A ce titre, l’approche CALPHAD (Calculation of Phase Diagram) constitue l’outil numérique le plus adapté pour traiter d’un point de vue thermodynamique les systèmes multi-constitués. Il s’agit d’une méthode semi-empirique permettant de décrire par des fonctions mathématiques les énergies de Gibbs des phases d’un système en ajustant certains paramètres à partir d’un ensemble d’informations relatives aux équilibres ente phases ou aux propriétés thermodynamiques et structurales. Basé sur le modèle de sous-réseaux, le Compound Energy Formalism (CEF) est largement utilisé dans les modélisations de type CALPHAD afin de décrire l’énergie de Gibbs de phases qui présentent plusieurs sous-réseaux. Les travaux présentés dans ce mémoire constituent une contribution au développement d’une Nouvelle Approche du Compound Energy Formalism (NACEF) qui vise à accroître son potentiel. Dans ce mémoire est présentée la nouvelle approche NACEF dans le cas des phases binaires à multiple sous-réseaux qui présentent des défauts de type anti-site. Nous avons appliqué NACEF dans la modélisation de 2 systèmes binaires afin d’en démontrer le potentiel et en particulier son aptitude à rendre compatibles les simplifications de modèle. Il s’agit du système Fe-Nb dans lequel la phase de Laves C14 a été décrite par le modèle à 3 sous-réseaux et du système Co-Cr où la phase s a été modélisée avec 5 sous-réseaux. Dans le dernier chapitre, nous proposons une méthode d’extrapolation basée sur NACEF qui permet d’obtenir une estimation des énergies des configurations ordonnées d’une phase multi-constituée à partir de celles des configurations binaires. Les résultats obtenus sur de nombreux systèmes dans le cas des phases C14 et s indiquent une forte corrélation entre les valeurs extrapolées et celles obtenues par DFT.
Mots clés : CALPHAD, NACEF, modèle à sous-réseaux, phase Sigma, phase de Laves C14, extrapolation