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Science et ingénierie des matériaux et des procédés
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Soutenance de Jean-Joël Raharijaona

Mis à jour le 26 novembre 2009
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Élaboration de matériaux W-Cu à gradients de propriétés fonctionnelles (FGM) par métallurgie des poudres – Application en tant que composants face au plasma des machines de fusion thermonucléaire de type ITER

Le mardi 10 novembre 2009

 Cette thèse a été préparée au laboratoire SIMaP , en partenariat avec le CEA Cadarache / Institut de Recherche sur la Fusion Magnétique, dans le cadre de l'École Doctorale I-MEP2 (Ingénierie-Matériaux Mécanique Énergétique Environnement Procédés Production), sous la direction de Jean-Michel Missiaen.

Résumé :

L'objectif de ce travail était d'étudier et d'optimiser le frittage de matériaux tungstène-cuivre à gradient de composition, en vue d'application pour des composants de première paroi de machines de fusion thermonucléaire de type ITER. Le gradient de composition génère un gradient de propriétés fonctionnelles (FGM). Il a été démontré, par des calculs thermomécaniques simplifiés, l'intérêt d'utiliser ces matériaux pour augmenter la durée de vie des Composants Face au Plasma de fusion. Le procédé par métallurgie des poudres a été analysé et optimisé pour l'élaboration, en définissant un traitement thermique optimal, sous une atmosphère d'He/H2. L'influence de la teneur en cuivre sur le frittage de matériaux composites W-Cu a permis d'en préciser les mécanismes. L'étude du frittage de matériaux W-Cu à gradient de composition et de granulométrie différentielle a révélé deux étapes de migration de liquide. Elles ont été validées à l'aide d'un modèle de calcul de pressions capillaires.

JURY :

M. Francis DELANNAY, Examinateur (Université de Louvain-la-Neuve - UCL Belgique)

M. Frédéric BERNARD, Rapporteur (Institut Carnot de Bourgogne - CNRS)

M. Thierry BRETHEAU, Rapporteur (Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux - CNRS - ENSAM Paris)

M. Jean-Michel MISSIAEN, Directeur de thèse (Institut polytechnique de Grenoble)

M. Raphaël MITTEAU, co-encadrant (ITER Organization)

M. Jacques SCHLOSSER, co-encadrant (CEA)

M. Michel SUERY, Examinateur (Institut polytechnique de Grenoble)

 


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mise à jour le 26 novembre 2009

Univ. Grenoble Alpes