Capillarité en infiltration

G. Schneider, L. Weber, and A. Mortensen, avec des contributions antérieures de A. Léger, N. Rojo Calderon, M. Kida, M. Bharaini, C. Bacciarini, R. Charvet and W. Dufour.

Dans ce projet financé par le Fonds National Suisse de la recherche scientifique, nous explorons la physique de la capillarité dans l’infiltration sous pression en menant des expériences de haute précision dans des conditions de faible nombre capillaire.

Le mouillage des solides par des métaux fondus est généralement étudié par la technique de la goutte sessile. Ce travail présente une méthode alternative pour la compréhension du mouillage des solides par les métaux lors de l’infiltration sous pression. Nous utilisons un appareil d’infiltration conçu à l’EPFL et capable de mesurer dynamiquement le taux de pénétration du métal lors de l’infiltration de préformes poreuses à haute température (≈ 1000°C) et sous haute pression (≈100 atmosphères). Nous étudions le chemin d’écoulement des métaux pendant l’infiltration, en observant les premières phases du processus, et nous explorons plusieurs paramètres que les expériences de goutte sessile ont montré comme gouvernant le mouillage des oxydes et autres céramiques par les métaux en fusion. Parmi ceux-ci figurent notamment le rôle de l’oxygène, le rôle d’éléments d’alliage adsorbants et le rôle de la réactivité interfaciale, qui demeurent tous partiellement incompris dans les conditions de mouillage dynamique caractéristiques du traitement par infiltration.