Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
La diffusion intergranulaire (ou diffusion aux joints de grains) est un phénomène qui contrôle la plupart des propriétés des matériaux cristallins. L’objectif de cet article est de s’attacher au comportement individuel d’un joint de grains en relation avec sa structure fine, à l’échelle microscopique puis à l’échelle atomique. Des différences notoires de diffusivité apparaissent selon la géométrie et la chimie des joints. Celles-ci sont utilisées pour comprendre le comportement diffusionnel collectif d’un polycristal en utilisant deux approches : expérimentale et par la théorie de la percolation. Un exemple du rôle important de la diffusion est détaillé dans le cas du fluage superplastique de l’alumine.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Louisette PRIESTER : Professeur émérite - Université Paris-Saclay, France
INTRODUCTION
Le présent article fait suite à ceux consacrés aux joints de grains [M 4 011], [M 4 012] et [M 4 013], auxquels le lecteur peut se référer pour comprendre certaines dénominations de ces défauts de la structure cristalline – ou interfaces homophases – et quelles sont leurs propriétés autres que la diffusion, mais souvent gouvernées par celle-ci.
Pour une approche des bases théoriques de la diffusion et, en particulier, de la diffusion aux joints de grains, l’auteure conseille de se reporter à [M 55], qui décrit de manière exhaustive ces phénomènes.
L’objectif ici n’est pas de reprendre en détail les modèles et les lois mathématiques de la diffusion intergranulaire, mais de s’attacher aux mécanismes élémentaires à l’échelle atomique, et à décrire la spécificité des chemins de diffusion selon la structure du joint de grains. Celle-ci est décrite : soit au niveau mécanique, en termes de dislocations intrinsèques ; soit à l’échelle atomique, en termes d’unités structurales. Le comportement diffusionnel d’un ensemble de joints de grains – cas pratique des polycristaux – est abordé, en particulier par la théorie de la percolation. Enfin, même si la diffusion contrôle la plupart des propriétés des matériaux (changement de phases, oxydation, corrosion), nous avons fait le choix ici de nous attacher particulièrement au rôle prépondérant de la diffusion aux joints de grains dans les mécanismes de fluage superplastique.
L’intérêt technique et fondamental des phénomènes diffusionnels aux joints de grains requiert aussi un développement de la recherche dans le domaine des oxydes et des semiconducteurs. Cette recherche reste orientée par l’approche relativement bien connue de la diffusion dans les métaux, qui lui sert toujours de paradigme.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Étude et propriétés des métaux
(202 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
English
9. Rôle de la diffusion intergranulaire dans les processus de fluage superplastique
Presque tous les comportements des matériaux dépendent de leurs propriétés diffusionnelles : changements de phases, corrosion, résistance mécanique à haute température [M 55]. Selon les conditions d’emploi, ils impliquent la diffusion en volume, couplée ou non à la diffusion intergranulaire.
Cette dernière est spécialement active pour expliquer l’énorme ductilité sous fluage de matériaux à grains fins (possédant donc une proportion volumique importante de joints de grains) identifiée comme comportement superplastique. Cette ductilité peut conduire à des allongements de l’ordre de 1 000 à 2 000 % (soit vingt fois la longueur initiale) dans les métaux, pour des tailles de grains inférieures à 10 μm, et des températures de déformation supérieures à 0,5
[M 613].
Des allongements du même type se produisent, de façon plus surprenante, dans les céramiques, réputées peu ductiles. Ils peuvent atteindre quelques centaines de pourcents, moyennant des tailles de grains submicrométriques, et des températures comprises entre 1 200 et 1 600 °C ...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Étude et propriétés des métaux
(202 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Rôle de la diffusion intergranulaire dans les processus de fluage superplastique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PHILIBERT (J.) - Diffusion et Transport de Matière dans les Solides. - Les Éditions de Physique, 472 p. (1985).
-
(2) - BALLUFFI (R.W.) - Grain boundary diffusion mechanisms in metals. - Metallurgical Transactions, 13A, p. 2069-2095 (1982).
-
(3) - BALLUFFI (R.W.) - Diffusion in Crystalline Solids. - Eds G.E. Murch and A.S. Nowick, Academic Press, New York, 482 p. (1984).
-
(4) - PETERSON (N.L.) - Grain Boundary Structure and Kinetics. - ASM, Metals Park, Ohio (1980).
-
(5) - KAUR (I.), MISHIN (Y.), GUST (W.) - Fundamentals of Grain and Interphase Boundary Diffusion. - Wiley, Chinchester (1995).
-
(6) - SUTTON (A.P.), BALLUFFI (R.W.) - Interfaces in Crystalline Materials. - Oxford Science Publications (1995).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Étude et propriétés des métaux
(202 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
