Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Chapitre 1
formation d’aiguilles de rutile qui pénètrent dans la phase vitreuse. A contrario, pour des températures
élevées, il montre que l’alumine présente en faible quantité dans les corindons blancs se dissout
dans la phase vitreuse ce qui a pour conséquence une augmentation locale de la fluidité du verre et
donc une meilleure résistance mécanique. L’étude menée par Moseley et al. [11] a montré également
que l’apparition d’aiguilles de rutile diminuait la résistance mécanique des meules et que la dissolution
de l’alumine augmentait celle-ci.
Figure 1-4 : Evolution de la résistance mécanique avec la température de frittage (1,2,5 corindon blanc avec différentes
proportions de liant ; 2, 4, 6 corindon brun avec différentes proportions de liant) [12]
Valenti et al. [15] ont montré qu’une forte dissolution de l’alumine par des verres ayant une forte
teneur en B 2 O 3 pouvait se produire. Cette dissolution a pour conséquence une augmentation locale de
la viscosité et elle entraîne la formation de cristaux en forme d’aiguilles (probablement de la mullite).
L’augmentation de la viscosité et l’apparition de ces cristaux empêchent la formation de ponts de verre
résistants. Une diffusion trop importante peut être néfaste pour la résistance mécanique des meules.
Tsyv’yan [1] indique que le degré de dissolution dépend du pourcentage d’oxydes alcalins et de la
température de cuisson et qu’elle peut conduire à l’apparition de mullite, cordiérite ou de spinelle.
Shinozaki et al. [13] ont montré que le module et la contrainte à la rupture dépendaient fortement du
temps de cuisson. L’augmentation de celui-ci a pour conséquence une dissolution plus grande de
d’alumine et donc de l’adhésion grains/verre. Procyk et al. [21] ont observé l’existence d’une zone de
transition entre les verres et l’alumine. Ils ont aussi mis en évidence la présence de bulles à l’interface
du fait de la forte réaction entre le verre et l’abrasif. Tsyv’yan [1] suggère que le degré de dissolution
de l’alumine par le verre ne dépend que de la température maximale atteinte et non du temps de
cuisson. A partir d’un certain degré de dissolution, la viscosité augmente fortement à l’interface ce qui
bloque les mécanismes de dissolution. De manière générale, une légère dissolution est favorable pour
obtenir une bonne résistance mécanique alors que l’apparition de cristaux à l’interface est défavorable.
En outre, dans l’industrie verrière, il a été mis clairement en évidence que l’apparition de
microcristaux dans les verres permettait d’obtenir une meilleure résistance mécanique. Ainsi Valenti
et al. [15] ont observé que l’apparition de cristaux d’albite dans le verre permettait d’augmenter
fortement les valeurs de contrainte à rupture des meules. Cette forte augmentation ne pouvant pas
seulement être attribuée à la diminution de la viscosité, ils ont conclu que l’apparition de ces cristaux
permettait d’augmenter la ténacité du verre. Barry et al. [16] comparent dans leur étude la résistance
mécanique de meules élaborées avec les liants vitreux et des liants vitrocéramiques. Ils montrent que
la cristallisation du verre ne permet pas d’obtenir de bonnes propriétés mécaniques car les phénomènes
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
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