De la fragilité mécanique des matériaux

De la fragilité mécanique des matériaux

La maîtrise de la structure des matériaux et la connaissance des relations entre propriétés et conditions d’utilisation sont à l’origine de l’évolution spectaculaire de la diversité et des performances des matériaux.

Dans des activités sensibles comme le nucléaire, l’aéronautique et le médical (dispositifs implantables), les propriétés mécaniques des matériaux constituent une donnée essentielle pour la résistance des pièces techniques aux contraintes subies lors de leurs usages.

Ce sont les liaisons chimiques existantes entre les atomes présents au sein d’un matériau qui en assurent la cohésion ou qui révèlent la présence éventuelle de défaut (ponctuel, linéaire, surfacique ou volumique).

De plus, qu’elle soit :

– ionique pour les céramiques de type alumine (Al2O3), magnésie (MgO) et zircone (ZrO2),

– métallique pour les métaux et alliages,

– covalente et de Van der Waals pour les polymères,

l’organisation macroscopique des atomes, qui constitue un ordre à longue distance, influence également très largement les propriétés mécaniques des matériaux. On la retrouvera sous des formes amorphe en cas d’absence d’organisation à longue distance, et cristalline lorsqu’une organisation sera observée. En outre, les structures cristallines ne sont jamais parfaites. Une grande variété de défauts y sont présents et son rôle est fondamental sur ces propriétés mécaniques.

Dans le cadre des matériaux polymères, la structure amorphe ou cristalline pourra être notamment caractérisée par calorimétrie différentielle à balayage également désignée par Differential Scanning Calorimetry (DSC). Cette technique permettra de déterminer la température de fusion Tf et de cristallisation Tc, l’enthalpie de fusion DHf et de cristallisation DHc et le taux de cristallinité ?c. Elle pourra être mise en œuvre dans un cadre d’utilisation classique (contrôle de cristallinité, identification de polymère, …) mais également dans des contextes de rupture de pièces thermoplastiques.

Pour les matériaux métalliques, les contextes de défaillances mettent en œuvre des outils de caractérisation permettant d’observer la morphologie des faciès de rupture caractéristique des propriétés des matériaux : ductile, fragile, fatigue, …

FILAB vous accompagne dans le cadre de vos besoins d’expertise pour comprendre les mécanismes de défaillance et de rupture de vos produits.

Notre laboratoire est expert dans la mise en œuvre de ces techniques et dispose d’un savoir-faire reconnu.

Pour plus d’informations, contacter notre expert, Emmanuel BUIRET : emmanuelbuiret@filab.fr

Article suivant :
Article précédent :
Cet article a été écrit par

Laisser un commentaire