Conception chimique de verres à propriétés mécaniques spécifiques - Université de Rennes Access content directly
Conference Papers Year : 2014

Conception chimique de verres à propriétés mécaniques spécifiques

Tanguy Rouxel

Abstract

Les verres sont des matériaux fragiles. Cependant, la quantité aussi bien que la diversité des verres disponibles ne cessent de croître. A chaque période de la vie du verre des propriétés mécaniques spécifiques sont recherchées. Ces propriétés doivent permettre l'élaboration et la mise en forme par des procédés industriels et garantir une bonne tenue en service. Sous l'appellation "Verre" sont rassemblés des matériaux très différents qui ont en commun une organisation atomique dépourvue d'ordre à longue distance, avec un module d'Young (E) et un coefficient de Poisson (ν) s'étalant respectivement de 5 à 180 GPa et de 0,1 à 0,4 pour les verres inorganiques. A côté du rôle essentiel que jouent les propriétés élastiques pour le choix d'un matériau en construction et le calcul de structure, nous montrons dans cet exposé que les caractéristiques élastiques macroscopiques (E,ν) permettent de sonder les ordres à courte et moyenne distances existant dans la plupart des verres. En particulier, une excellente corrélation existe entre ν, la densité d'empilements (C g) et la dimensionalité du réseau vitreux. ν>0,25 indique que le verre est principalement constitué de chaînes et de feuillets (chalcogénures, verres silicatés riches en cations compensateurs et modificateurs de réseau), avec C g >0,56, le maximum étant atteint pour les verres métalliques (ν~0,4 et C g >0,7). Au contraire, ν<0,25 correspond à une grande réticulation et une organisation tri-dimensionnelle s'accompagnant d'une faible compacité. En outre, la dépendance des modules d'élasticité avec la température apporte un éclairage original sur la "fragilité" (au sens de C.A. Angell) des verres et sur le degré de coopérativité des mouvements des atomes à l'origine de la déformation.
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Dates and versions

hal-01224534 , version 1 (04-11-2015)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01224534 , version 1

Cite

Tanguy Rouxel. Conception chimique de verres à propriétés mécaniques spécifiques. MATEIS, INSA, Sep 2014, Rennes, France. ⟨hal-01224534⟩
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