Étude thermodynamique de la tension interfaciale solide/liquide pour un système métallique binaire

III. — Étude expérimentale du système Cu — Pb. Application à la determination de la tension interfaciale du cuivre pur

Laboratoire de thermodynamique et physico-chimie métallurgiques associé au CNRS (L.A. 29), ENSEEG. Domaine universitaire, B.P. 44, 38401 Saint-Martin-d’Hères, France.

Résumé

A partir de mesures d’angles dièdres formés à la ligne d’émergence d’un joint de grain de cuivre dans une phase liquide cuivre-plomb nous avons déterminé la variation du rapport des tensions interfaciale et intergranulaire en fonction de la composition et de la température. Les résultats, traités à l’aide d'une équation déduite d’un modèle thermodynamique, conduisent à la détermination indirecte de la tension interfaciale solide-liquide du cuivre pur. La méthode proposée est également appliquée aux systèmes aluminium-étain et zinc-étain. Les valeurs obtenues pour le cuivre, l’aluminium et le zinc sont de 30 % supérieures aux valeurs déduites des expériences de nucléation homogène.

Abstract

From measurements of dihedral angles formed by the intersection of grain boundary and a solid-liquid interface, the ratio of interface and grain boundary tensions is determined for the copper-lead system, as a function of composition and temperature. Using an equation deduced from a thermodynamic model, the results lead to an indirect determination of the solid-liquid interface tension for pure copper. The method has also been applied to the aluminium-tin and zinc-tin systems. The values obtained for copper, aluminium and zinc are 30 % higher than those deduced from homogeneous nucleation experiments.