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Flaw tolerance and toughness curves in two-phase particulate composites: SiC/glass system

Authors
Journal
Journal of the European Ceramic Society
0955-2219
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
13
Issue
2
Identifiers
DOI: 10.1016/0955-2219(94)90113-9

Abstract

Résumé On étudie la tolérance aux défauts et les caractéristiques associées de la courbe de ténacité dans des composites de verre à particules de SiC. On s'intéresse à deux compositions de verres, choisis afin d'obtenir des désaccords dus à l'expansion thermique extrême, l'un élevé (H), l'autre faible (L). L'observation in situ de l'extension des fissures à partir de marques d'indentation rélèvent des comportements très différents: dans le composite L, la trajectoire de la fissure est pratiquement planaire, avec fracture transgranulaire des particules; dans le composite H, la trajectoire est fortement défléchie autour des particules, et il y a donc formation de ponts de liaison aux interfaces ainsi que de l'activité dans le sillon de la fissure. Les motifs des surfaces de fractures produits par des indenteurs sphériques confirment qu'il y a transition d'un mode de fracture transparticulaire à un mode interparticulaire lorsque la contrainte résiduelle interne augmente, et montre qu'il peut alors y avoir dégradation des propriétés du matériau liées aux fissures courtes, comme le comportement à l'usure ou en fatigue. Les expériences d'indentation et de résistance présentent des caractéristiques différentes pour les deux composites: une tolérance faible aux défauts dans le matériau L, cohérente avec une valeur unique de la ténacité qui suit une ‘loi des mélanges’, une tolerance élevée dans le matériaux H, correspondant à une courbe de ténacite prononcée. Les courbes de ténacité elles-mêmes ont été déconvoluées à partir des données d'indentation et de tests de résistance, et analysées.

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