Etude de l'interaction rayonnement-matière dans un milieu granulaire en vue de l'application au procédé de frittage laser

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

lasers, transferts thermiques, spectroscopie, Monte-Carlo (méthode), frittage, alumine

Mots-clés

Industries métallurgiquesPlacage (métallurgie) -- Thèses et écrits académiques,

Spectroscopie infrarouge - Thèses et écrits académiques,

Méthode de Monte-Carlo - Thèses et écrits académiques,

Frittage (métallurgie)Frittage (métallurgie) -- Thèses et écrits académiques,

ThermocinétiqueThermocinétique -- Thèses et écrits académiques

L'objectif de ce travail est de mieux appréhender les mécanismes thermo-radiatifs intervenant dans le frittage laser en phase solide. L'interaction entre le rayonnement d'un laser Nd-YAG et des matériaux transparents à 1,064 µm, comme l'alumine ou une fritte de verre, est étudiée, en particulier l'absorption et la réflexion du rayonnement par la poudre. Un élément absorbant vers 1µm, tel le fer, est ajouté, par dopage du verre et par mélange ou enrobage de l'alumine. Deux approches complémentaires sont menées : l'une expérimentale, sur poudres avec un spectromètre muni d'une sphère d'intégration et sur matériaux homogènes de même composition, dans le cas des verres, afin d'obtenir leurs indices de réfraction n et d'extinction κ; l'autre numérique, grâce à une simulation par la méthode de Monte-Carlo et un modèle à n flux, qui permet d'étudier l'influence de divers paramètres et de calculer l'énergie absorbée dans chaque grain. Enfin, l'aspect thermique est abordé.