Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

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Caractérisation du compact massif et de ses constituants a) AlON+ C1, 1250°C b) AlON+ C1, 1250°C c) Al 2 O 3 + C1, 1250°C d) Al 2 O 3 + D, 750°C e) AlON + C3, 1250°C f) AlON+ C2, 1250°C Figure 3-52 : Interfaces grains/verre en fonction du couple abrasifs/liants 4.4.2. Diffusion entre les grains et les verres La diffusion entre les grains abrasifs peut conduire à une résistance mécanique plus importante et ce serait la preuve d’un mouillage réactif. Nous avons choisi de comparer la diffusion de l’AlON et de l’alumine avec le liant C1 pour une température d’élaboration de 1300°C. Cette analyse a été réalisée par EDX avec une taille de sonde de 2 nm dans le cas des meules d’alumine et de 25 nm dans le cas des meules d’AlON sur des lames minces en transmission. Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf 140 © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
Chapitre 3 La Figure 3-53 montre les profils de concentration en aluminium et silicium à l’interface entre les grains d’AlON et le verre C1. On distingue au centre le liant vitreux entouré par deux interfaces (zone 1 et zone 2). On remarque que la largeur des interfaces varie. L’interface 2 a une épaisseur d’environ 90 nm alors que l’interface 1 a une épaisseur d’au moins 280 nm. Cette interface est sans doute plus large car le taux d’aluminium n’est pas très élevé (40% au lieu de 58%). % massique en élèments 70 60 50 40 30 20 Zone 1 Zone 2 Al Si 10 0 0 500 1000 1500 2000 2500 1 2 Distance (nm) 3 Figure 3-53 : Profil de concentration de Al et Si à l’interface grains/verre (AlON, C1, 1300°C) L’interface 2 a une largeur plus faible que celle de l’interface 1. Cet écart est-il un artefact d’échantillon de transmission ? La différence d’orientation entre ces deux interfaces, schématisées sur la Figure 3-54 peut-elle engendrer une telle différence de largeur de zone de diffusion ? Imaginons le cas où la zone de diffusion est nulle et évaluons la taille de la zone où la concentration en éléments va varier. Si l’interface n’est pas abrupte, l’épaisseur de diffusion (d) augmente avec l’augmentation de l’épaisseur de la lame mince (e) et la diminution de l’angle (). En première approximation, l’épaisseur peut être estimée à 100 nm. La largeur de diffusion varie alors avec l’angle. Si l’angle est de 10° alors l’épaisseur de diffusion vaut 570 nm. De la même manière si l’angle est égal à 60° alors la largeur de diffusion vaut 60 nm. verre abrasif verre abrasif e e d d Figure 3-54 : Schéma des interfaces (Zone 2 à gauche et Zone 1 à droite) Ces rapides estimations montrent clairement que la configuration des interfaces peut avoir une très forte influence sur la largeur de la zone de diffusion. Mais l’observation directe des interfaces permet quand même de savoir si l’interface est plus ou moins abrupte. Dans de cas de notre échantillon, l’interface 2 étant plus « abrupte », la largeur de diffusion réelle est sans doute proche de 90 nm. Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés 141
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N° d’ordre 2005ISAL0111 Année 2
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Résumé Résumé Cette thèse est
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