Etude du comportement superplastique de composites AI2O3-ZrO2, ZrO2-SiC et AI2O3-ZrO2-SiC

Abstract

Ce travail concerne l'étude du comportement superplastique de composite alumine-zircone, zircone-Sic, et alumine-zircone-Sic. Le fluage en compression a été utilisé comme technique de déformation et , parallèlement, l'évolution de la microstructure avec la déformation a été suivie par microscopie électronique an transmission et en balayage. en qui concerne les composite alumine-zircone, deux mécanismes de déformation, agissant en série, ont été mis en évidence. A forte contrainte (α>80 MPa), la vitesse est contrôlée par le glissement aux joints de grains accommodés par la diffusion inter granulaire, alors qu'à basse contrainte (α<10 MPa), il semblerait qu'une réaction d'interface gouverne la déformation. L'un des aspects intéressant de la microstructure consiste en l'observation de pénétrations des grains d'une phase entre les grains de l'autre phase. Ces pénétrations qui donnent lieu à des échanges de voisins montrent comment se produit l'intercalation des grains dans un matériau biphasé. l'étude de l'effet de Whiskers de SiC (phase rigide) sur le comportement superplastique d'une zircone et d'une alumine-zircone a fait l'objet de la seconde partie de ce travail. les paramètres thermomécaniques et les observations de la microstructure ont montré que, là aussi, le glissement aux joints de grain accommodé par la diffusion est le mécanisme prépondérant dans la déformation des matériaux, et d'autre part que l'angle entre l'axe des Whiskers et la direction de la contrainte n'est pas un critère suffisant pour caractériser la vitesse de fluage. En considérant d'une part, que le flux de matière dans la direction transverse est différent de celui dans la direction parallèle aux whiskers (c.à.d que l'intercalation des grains est plus facile dans la direction perpendiculaire aux whiskers que dans l'autre), et d'autre part, que les flux autour de whiskers voisins peuvent être couplés quand la fraction volumique de whiskers est suffisante, nous avons pu expliquer à la fois l'anisotropie de déformation des éprouvettes dont les whiskers sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la contrainte et la différence de vitesse de déformation, dans le cas du matériau à matrice alumine-zircone, selon que la contrainte était parallèle ou perpendiculaire à la direction de pressage.