Étude de l’augmentation de la température dans un broyeur planétaire à billes

Abstract

Résumé La mécanosynthèse ou le broyage à haute énergie, est un procédé permettant d’agiter plus ou moins violemment une poudre et des billes contenues dans une enceinte étanche. Sous l’effet des collisions, les grains de poudre subissent alternativement des déformations plastiques, fractures et soudages les uns aux autres conduisant à la formation des matériaux nanométriques dans un état métastable. Nous présentons dans cette étude, l’influence des paramètres de broyage sur la synthèse des matériaux dans un broyeur planétaire. La distance entre le centre du plateau et le centre de la jarre, le rayon de la jarre , le rayon de la bille , le rapport masse billes sur masse poudre (RBP) et le rapport des vitesses angulaires entre les jarres et le plateau jouent un rôle important d’une part, sur l’efficacité du broyage, d’autre part, sur l’aspect thermique. Ce travail a pour objectif de compléter des études expérimentales par des études théoriques, notamment le calcul de la température de contact au point d’impact des billes, en présentant deux modèles mathématiques.

Abstract Mechanical alloying or high-energy ball milling is a process it enables to agitate more or less violently a powder and balls inside a pot in which a powder is colliding. Powder particles are alternatively subjected to plastics deformations, fragmentations, and cold welding resulting nanometric novel materials with a metastable state. We present in this study, the influence of milling parameters on the synthesis of materials in the planetary mill whose geometry and ratio of the angular velocities of the planetary and the system wheel play on the one hand, a crucial role in the milling performance and on the other hand, in the heating aspect. The objective of this work is to complete experimental studies by the theoretical ones, especially the calculation of the contact temperature of balls impact by showing two mathematical models.

ملخص: إن التركيب الميكانيكي أو السحق بطاقة عالية هي عملية تسمح بتحريك بدرجة أكثر أو أقل عنف بودرة وكريات موضوعة في نطاق مسدود. و تحت تأثير الصدم، تتعرض حبيبات المسحوق بتناوب إلى تحولات بلاستكية، ثم إلى كسور و ألتحاملها ببعضها البعض، يؤدي إلى تكوين مواد دقيقة جدا في حدود النانومتر وهي في حالة شبه مستقرة. نحن بصدد تقديم في هذه الدراسة مدى تأثير عوامل السحق على تركيبة المواد في الساحق الكوكبي التي تلعب فيه الهندسة و نسبة السرعة الدائرية بين الجرات و القاعدة من جهة دورا كبيرا في فعالية السحق، والحالة الحرارية من جهة أخرى. هذا العمل يهدف إلى تكميل الدراسات التجريبية بالدراسات النظرية و خصوصا في حساب حرارة التلامس في نقطة تصادم الكريات و ذلك بتقديمنا نموذجين رياضيين