Etude du comportement micro mécanique d'une vitrocéramique à base de SiO2-Al2O3-Li2O en liaison avec la microstructure

par Hamid Satha

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Joseph-Michel Perez.


  • Résumé

    Les vitrocéramiques sont des éatériaux composites ayant à la fois les caractéristiques intéressantes des céramiques et des solides vitreux. Le comportement mécanique des vitrocéramiques dépend étroitement de leur microstructure. L'objectif de ce travail est d'étudier ce double aspect évolution microstruc turale de 1' état verre à 1’état vitrocéramique et le comportement mécanique correspondant. L'étude microstructurale a été réalisée à l'aide de plusieurs techniques : diffusion des rayons X aux petits angles, diffraction des rayons X et microscopie électronique à transmission. Nous avons pu ainsi mettre en évidence les différentes étapes de nucléation et de croissance de la phase cristalline dans ce verre. La première étape correspond à la précipitation de la phase ZrTi04. Ces amas (ou germes) grossissent par coalescence pour atteindre une taille critique C. L'ordre de 50A. Lorsque cette dernière est atteinte la nucléation de la matrice commence à se développer. La phase cristalline ainsi nucléée est identifiée comme la Virgilité. La dernière étape correspond à la croissance de cette phase cristalline. Le comportement mécanique, en particulier, la déformation anélastique et viscoplastique du matériau est analysée à partir des courbes de fluage et de recouvrance de la déformation. Cette analyse a été faite d'une part à partir des lois phénoménologiques et d'autre part par l'application d'un modèle physique de déformation. A travers 1'évolution des paramètres phénoménologiques et physiques nous constatons qu'il y a une corrélation entre la microstructure et le comportement mécanique du matériau. Enfin 1’identification des paramètres phénoménologiques et physiques montre que les deux modes de description sont équivalents. Cependant, l'approche microscopique du modèle physique nous a permis de mieux comprendre les mécanismes qui sont à l'origine de la déformation anélastique et viscoplastique des vitrocéramiques.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 118-221

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