Etude de premier principe des propriétés structurales mécaniques et magnétiques de NiTi (X : Zn, Ag, Cr et Au)

Abstract

Les objectifs que nous nous sommes définis dans ce travail sont d’évaluer et analyser par le biais de la Théorie de la Fonctionnelle de Densité (DFT) les propriétés structurales, électroniques et mécaniques des alliages à mémoire de forme de type Nickel-Titane et apprécier l’effet de l’insertion de l’Argent, l’Or, le Zinc et le Chrome sur ce composé. Nous avons commencé par étudier la stabilité structurale du composé NiTi à l’état pure, cristallisant dans la structure cubique de type B2, une phase austénite qui existe à haute température. La deuxième majeur partie du travaille été réservée à l’évaluation propriétés structurales, électroniques et mécaniques du NiTi-AMF. Et à partir de l’analyse des propriétés électronique et mécaniques, on a constaté que le NiTi-pure présente une rigidité intrinsèque réduite accompagnée d’une ductilité élevée et ce est la conséquence du fort caractère métallique du composé résultant du type de liaisons existantes entre Ni-Ni et Ti-Ti, hors que la liaison Ni-Ti est faiblement covalente. Suite aux résultats obtenu, on s’est proposé d’ajouter des atomes dans les positions de haute symétrie à savoir les centres des faces et on a constaté, que l’insertion d’atomes de Ag, Au et Zn déformait la structure cristalline et l’enthalpie serait positive. Hors en ajoutant des atomes de Chrome, on a pu obtenir une stabilité énergétique accompagnée d’une augmentation très considérable du module d’élasticité de Young et une réduction de la ductilité élevée du composé pure. Comme perspectives, on se propose de pallier le problème des défaillances existantes dues aux transitions de phases vers la structure martensite (basse température) de la structure cubique vers celle tétragonale et ce en étudiant l’alliage Ni1-xMxTi1-yM’y ou M et M’ représentent des éléments des métaux de transitions.