Article de référence | Réf : M4029 v1
Auteur(s) : Dominique FRANÇOIS
Date de publication : 10 août 2010
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Colloïdes et nanosciencesCet article fait partie de l’offre
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Diverses techniques ont fait leurs preuves pour la fabrication de matériaux à grains ultra-fins et de matériaux nanostructurés. L’extrusion en canal coudé est une des plus utilisées, car elle permet d’obtenir des produits de taille intéressante mais dont la taille de grains n’atteint pas les dimensions nanométriques. Les techniques exploitant les dépôts électrolytiques devraient se développer.
L’intervention du fluage de Coble et des glissements des joints de grains en dessous d’une taille de grains critique ne permet pas d’atteindre les limites d’élasticité que laisserait espérer la loi de Hall-Petch pour les matériaux nanostructurés. Leur manque d’écrouissage favorise les instabilités plastiques et leur ductilité est de ce fait très réduite. La limite d’endurance des matériaux à grains ultra-fins est meilleure que celle des matériaux de tailles de grains habituelles. Mais leur résistance à la propagation des fissures ainsi que leur durée de vie en fatigue plastique oligocyclique sont détériorées.
On constate donc que du point de vue des propriétés mécaniques, les matériaux nanostructurés ne présentent pas d’avantages marquants, au contraire. Se limiter aux matériaux à grains ultra-fins (de l’ordre de la centaine de nanomètres) est la solution qui semble s’imposer. Ceci ouvre la voie à des applications intéressantes au prix de recherches qui méritent encore bien des développements : mécanismes de déformation par études de l’influence de la température et de la vitesse de déformation, études de la fatigue, de la rupture, du fluage, accompagnées évidemment d’observations par diverses techniques expérimentales.
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MATÉRIAUX FONCTIONNELS - MATÉRIAUX BIOSOURCÉS
(1) - SIEGEL (R.W.) - * - . – Mechanical Properties and Deformation Behavior of Materials having Ultrafine Microstructures, in Nastasi M., Parkin D.M. and Gleiter H., p. 509 (1993).
(2) - MEYERS (M.A.), MISHRA (A.), BENSON (D.J.) - Mechanical Properties of Nanocrystalline Materials - Progress in Mater. Science, 51, pp. 427-556 (2006).
(3) - BARO (M.D.), KOLOBOV (Yu.R.), OVID’KO (I.A.), SCHAEFER (H.-E.), STRAUMAL (B.B.), VALIEV (R.Z.), ALEXANDROV (I.V.), IVANOV (M.), REIMAN (K.), REIZIS (A.B.), SURINASH (S.), ZHILYAEV (A.P.) - Diffusion and Related Phenomena in Bulk Nanostructured Materials - Rev. Adv. Mater. Sci., 2, pp. 1-43 (2001).
(4) - TJONG (S.C.) - Structural and Mechanical Properties of Polymer Nanocomposites - Mater. Sci. and Eng. : R : Reports, 53, pp. 73-197 (2006).
(5) - TJONG (S.C.), HAYDN (C.) - Nanocrystalline Materials and Coatings - Mater. Science and Techno., R45, pp. 1-88 (2004).
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