Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

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Comportement mécanique du compact massif Module G'' (GPa) 4 1,2 4 1 3 3 0,8 2 0,6 2 0,4 1 1 0,2 0 0 550 650 750 850 Température (°C) a) Al 2 O 3 + C1, Telab=1300°C tan () Module G'' (GPa) 4 3 1,2 1 0,8 2 0,6 1 0,4 0,2 0 0 550 650 750 850 Température (°C) b) AlON+ C1, Telab=1300°C tan () Figure 4-41 : Comparaison de l’évolution de G’, G’’ et tan () avec la température, 0,1Hz 2.4.3. Modélisation et distance intergrains Notre autre hypothèse est que l’oxydation provoque une diminution de la distance entre les grains soit du fait de la variation de volume équivalent (transition ’ ’) ou de la fissuration des grains (croissance des grains d’alumine ). La modélisation permet d’évaluer la variation de distance nécessaire pour augmenter autant la raideur. A 1000°C, la raideur expérimentale et celle issue de la modélisation donnent une bonne adéquation pour une distance initiale entre les grains de 0,5 µm (Tableau 4-10). Pour expliquer cette forte augmentation de raideur entre 1000°C et 1100°C, la distance entre les grains doit varier de 0,5 µm à 0,09 µm. Cette variation de distance correspond à une variation de volume (en supposant les grains sphériques) de 0,53%. Cette faible augmentation de volume est fortement probable à 1100°C. L’augmentation de raideur et de contrainte maximale entre 1000°C et 1100°C provient de l’oxydation de l’AlON et plus précisément de son augmentation de volume. Température R (µm) V (m 3 ) D (µm) N/m) (Pa.s) 1000°C 115 2,8 10 13 variable 105 0,363 1,5 10 5 1100°C 115 2,8 10 13 variable 108 0,362 1,3 10 4 Tableau 4-10 : Paramètres d’entrée pour la comparaison des force capillaires et visqueuse Lorsque la température augmente davantage, l’alumine apparaît. Elle entraîne une plus forte augmentation de volume mais aussi la fissuration des grains. La diminution de la raideur s’explique par la diminution de la viscosité, qui ne peut plus être compensée par l’augmentation de volume des grains. L’autre hypothèse est que la fissuration des grains entraîne une fragilisation du squelette. 2.5. Discussion Les paramètres étudiés (oxydation de l’AlON, taille des grains, viscosité) sur le comportement mécanique des meules à chaud ont une influence différente par rapport à celle sur le comportement mécanique à froid. A haute température la raideur de l’éprouvette dépend des forces visqueuses s’exerçant entre les grains. La viscosité, la cohésion entre les grains et le verre et surtout la distance entre les grains ont une influence importante sur la raideur des éprouvettes et leur mode d’endommagement. Nous avons pu ainsi démontrer que l’oxydation de l’AlON et la diminution de la Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf 184 © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
Chapitre 4 taille des grains entraînent une augmentation de raideur avec la température. De plus, si la quantité de verre n’est pas suffisante lors de l’élaboration, elle provoque l’apparition de contacts grain/grain qui rigidifient la meule à haute température. Ce modèle très simple de particules sphériques reliées par des ponts visqueux permet d’obtenir des valeurs de la raideur proches de celles mesurées. Ce modèle nous a permis de vérifier certaines de nos hypothèses, comme par exemple l’augmentation de la raideur du fait de l’augmentation du volume des grains d’AlON au cours de leur oxydation. 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 185
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N° d’ordre 2005ISAL0111 Année 2
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Résumé Résumé Cette thèse est
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Sommaire Sommaire Cette thèse est
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