Apport des techniques sclérométriques à la caractérisation des ...

PREAIIER CHAPiTRE: ANALYSEDUCoMPORTr?1ENTDESMATÉRL4UXSoUM1SÀ UNE SOLL1C1TATIONABRASThContrairement aux métaux, les monocristaux d'alumine Al203 ne possèdentque deux systèmes de glissement, ce qui est insufisant pour qu'ils puissents'écouler plastiquement comme les métaux. Néanmoins, d'un point de vuecristallographique, les céramiques peuvent se défomier par montée desdislocations. C'est pourquoi il est très important d'analyser les mécanismes defracturation des céramiques et de quantifier les domaines de défonnationplastique et fragile.Cependant, ces dernières années, des expériences ont révélé desendommagements de type plastique, comme pour les métaux. Les paramètresqui normalement influencent le comportement mécanique des métaux(dislocations, lacunes et structure cristalline) semblent intervenir égalementpour les céramiques. Les dislocations qui normalement limitent la mobilitédans les cristaux covaloets, semblent ici beaucoup plus actives lors de ladéfonnation.Plus précisément, des observations expérimentales ont permis de détectercertains systèmes de glissement dans la structure du saphir (Buckley (1967)[57]). L'alumine monocristalline se déforme tout d'abord suivant les planscristallographiques (1210) et (0001) respectivement dans les directions[1010] et [110]. Watchman et coli. (1954 et 1959) [58 et 59] annoncentque l'alumine peut se défonner plastiquement dans le plan (0001) suivant ladirection [110] au-dessus d'une température de 900°C. Elle se déformeégalement plastiquement dans le plan prismatique (1210) suivant la direction[lolo] à 1800-2000°C. Buckley (1967) [57] affirme que ces déformationspeuvent intervenir à température ambiante sous certaines sollicitations, etnotamment en compression (Janhamir et coli. (1992) [60J).Kronberg a ainsi interprété le comportement du saphir en utilisant lesmécanismes de dislocations dans les métaux hexagonaux. Steijn confirme quele saphir se défbrine plastiquement à température ambiante dans les systèmesde glissement basique et prismatique, donc par montée des dislocations etglissement des plans concernés.Il apparaît ainsi, malgré les hypothèses cristallographiques et lesobservations générales, que certains auteurs ont pu identifier des preuves dedéformations plastiques de l'alumine a. Cependant, il semble que cettedéformation plastique n'ait pas du tout les mêmes caractéristiquesmorphologiques d'écoulement que la déformation plastique bien connue enmétallurgie. De plus, il semble que ces mécanismes n'interviennent que trèspeu dans les processus d'usure des céramiques d'alumine. Cependant, lamobilité des dislocations, si elles se manifestent, peut jouer un rôlerelativement important dans la vitesse et l'énergie dissipée dans la propagationdes fissures lors d'une sofficitation tribologique.APPORTDES TECHNIQUES SCLEROMfrTRJQ [lESA LA CARACTÉRISA ThON DES PROPRIETÉS MÉCANIQUES DES STJRFA CES page 24