Etude ab-initio des propriétés structurales, électroniques et mécaniques des alliages d’aluminium utilisés en aéronautique

Abstract

Les composés intermétalliques, en particulier les aluminiures de métaux de transition TM-Al (Transition Metal Aluminides) possèdent des potentialités importantes comme matériaux à haute température. Un certain nombre de leurs caractéristiques (stabilité microstructurale, fluage, dureté, ductilité …) sont directement liées à leurs structures cristallographiques ainsi qu’à leurs configurations électroniques et sont donc conditionnées par les propriétés de distribution de leurs atomes. Cependant, leur utilisation demeure actuellement très limitée à cause de leurs ductilités intrinsèques pratiquement inexistantes à température ambiante. Cette étude a pour principal objectif d’améliorer les propriétés mécaniques de ces matériaux. Pour cela, nous avons développé des modèles prédictifs faisant intervenir des composés simples d’intermétalliques à base d’aluminium, des structures en couches de ces matériaux et des alliages de substitutions des atomes dans les super-cellules intermétalliques. De ce fait, nous avons utilisé des simulations ab-initio dans le cadre de l’approximation des pseudo-potentiels ultra-soft de type Vanderbilt à l’aide du code VASP.