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Département CP2S –Equipe 206 Surface et Interface : Réactivité Chimique des Matériaux
La méthode CALPHAD : principe, outils et possibilités
Nicolas DAVID –Jean-Marc FIORANI –Michel VILASI
Thermodynamique des phases solides –8 décembre 2014 - Paris
Institut Jean Lamour UMR 7198 –Université de Lorraine - Nancy

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Plan de l’exposé
vPrincipe de la méthode CALPHAD
vExemples d’application
vSystème binaire : Pb-Sn
vExtension aux systèmes ternaires : V-Cr-Si
vConclusions
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Thermodynamique des phases solides –8 décembre 2014 - Paris
Principe de la méthode CALPHAD
Etude d’un système multiconstitué ?
Nombre de constituants > 2
2 éléments
→ 1 binaire
3 éléments
→ 1 ternaire
+ 3 binaires
4 éléments
→ 1 quaternaire
+ 4 ternaires
+ 6 binaires
Temps
€€€€€
Etude expérimentale
Jusqu’à ≈ 1990
Modélisation par calcul
Depuis ≈ 1990
Temps
€€€€€

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Prédictif
Equilibres
entre phases
Grandeurs
Thermodynamiques
®mi, DH
®Cp, a
+
Restitution
Banque
Optimisation
Données expérimentales
Analyse structurale
Modèles thermodynamiques
à coefficients ajustables
Principe de la méthode CALPHAD
Mise en cohérence des
données par minimisation
de l’écart quadratique
DGm
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Obtention de données
Calorimétrie
Diagramme de phases Grandeurs Thermodynamiques
Données
ATD
TMA
Résistivité
DRX
Métallographie
MEB/EPMA
Couples de diffusion Equilibre en phase vapeur®Pi® mi= RT ln ai
Potentiométrie ®E ® mi= - n F E = RT ln ai
DHmél
DHform
DHtrans
Cp
®¬Ab-initio
Mesure des pressions de vapeur
Effusion de Knudsen
Isotherme (SDHT)
Anisotherme (DSC)
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