Etude des propriétés thermomécaniques de mullite zircone et de zircon

• Auteur / Autrice : Xavier Carbonneau
• Direction : Gilbert Fantozzi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Flexion (mécanique)

Matériaux -- Fissuration

Matériaux -- Fluage

Zircons

Zircone

Mullite

Résumé

Cette étude porte sur la caractérisation du comportement mécanique de mullite zircone et de zircon entre 1000 et l 300°C. Une caractérisation microstructurale fine des différentes nuances est tout d'abord réalisée, avec notamment de nombreuses observations en microscopie transmission. Ceci a pour but de mieux connaître la localisation et la composition de la phase vitreuse. La propagation des fissures à haute température est ensuite étudiée grâce à des essais de double torsion. La guérison des fissures observée au cours de ces essais est plus particulièrement étudiée dans le cas du zircon. Des mesures de spectrométrie mécanique ont aussi été réalisées pour mettre en évidence des mécanismes liés à la présence de phase vitreuse. Enfin une étude du comportement en fluage a été réalisée par des essais de flexion. Ces résultats sont complétées par une série d'essais sur des éprouvettes préalablement indentées ce qui permet de mieux comprendre le comportement à la rupture, et a montré l'existence d'un seuil dans le mode de propagation des fissures. Ces résultats ont pu être rapprochés de ceux obtenus en double torsion.

The high temperature mechanical properties of mullite zirconia obtained by reaction sintering, and zircon have been studied. Numerous transmission electron microscopy observations have been conducted to obtain an accurate microstructural characterization, and a better knowledge of the glassy phase composition and localization. Crack propagation is then measured at high temperature using the double torsion technique. Crack healing observed during these tests is especially studied in the case of zircon. Internal friction measurements have also been conducted to try to characterize the glassy phase. In addition, the creep behavior has been studied using bending tests. These results are completed with others obtained on previously indented specimens to better understand the fracture behavior. A threshold has been observed in the crack propagation in zircon. These results are close to those obtained with the double torsion technique.