Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Caractérisation du compact massif et de ses constituants
4. LES VERRES ET LES REACTIONS A L’INTERFACE
Le choix du liant vitreux a des conséquences importantes sur les propriétés mécaniques des
meules. L’étude bibliographique a permis de montrer les paramètres les plus importants pour obtenir
une bonne résistance mécanique(p.27). Nous avons souligné l’influence de la mouillabilité et de la
viscosité du verre, des réactions à l’interface, des contraintes résiduelles et de la cristallisation du
verre. Cette partie a pour objectif de présenter les propriétés des différents verres utilisés pour cette
étude et leur comportement vis à vis de l’alumine et de l’AlON, en terme de mouillabilité et de
diffusion.
4.1. Chimie et propriétés physiques des verres
4.1.1. Chimie des verres
Les différents liants vitreux de notre étude sont des frittes de verre commercialisées pour
l’application meules vitrifiées. Nous avons choisi 3 liants préconisés pour le corindon (noté C) dont la
température d’utilisation préconisée est comprise entre 1200 et 1300°C ainsi qu’un liant destiné aux
grains de diamant (noté D) dont la température d’utilisation est de 750°C. La composition chimique
n’étant pas donnée par le fournisseur, nous l’avons déterminée par différentes techniques (p.70). Le
Tableau 3-11 montre que les liants vitreux utilisés sont des verres aluminoborosilicates. Les
principaux oxydes entrant dans leur composition sont la silice, l’alumine, l’oxyde de bore, l’oxyde de
sodium et de magnésium. Il existe de nombreux autres oxydes présents en faible quantité (fraction
molaire inférieure à 1%). L’analyse chimique ne permet pas d’atteindre un total de 100%, bien qu’a
priori tous les éléments aient été répertoriés (balayage en fluorescence X).
Fraction molaire (%) C1 C2 C3 D
SiO 2 59,47 58,83 53,91 47,49
Al 2 O 3 16,06 20,60 23,24 7,18
B 2 O 3 9,34 5,47 4,83 28,34
Na 2 O 2,83 3,64 5,26 12,27
CaO 6,16 0,92 1,96 0
K 2 O 0,43 0,65 0,51 0,07
MgO 0 0,09 0,86 0
LiO 2 0,02 0,11 0,03 0,67
BaO 0,46 0,19 0,18 0,01
Fe 2 O 3 0,23 0,18 0,41 0,16
TiO 2 0,16 0,13 0,32 0,35
ZnO 0,35 0,01 0,02 0,01
Total 95,50 96,24 91,53 96,24
Tableau 3-11 : Fraction molaire des différents oxydes présents dans les verres
Le liant vitreux D, utilisé pour le diamant est celui qui se démarque le plus, par sa faible teneur en
alumine et sa forte teneur en oxydes de bore et de sodium. Ces deux derniers oxydes diminuent
Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf
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© [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés