Présentation
RÉSUMÉ
Cet article se focalise sur les propriétés mécaniques des matériaux nanostructurés, dont les applications ne cessent de se développer. Les particularités structurales de ces matériaux à l’échelle nanométrique sont favorables à des valeurs élevées de limite d’élasticité ou de résistance à la rupture. À l’opposé, les résistances à la propagation des fissures de fatigue et au fluage n’augmentent pas avec la diminution de la taille de grain. Ainsi, quels procédés retenir pour élaborer des matériaux nanostructurés à fonction mécanique, dépôts progressifs d’atomes ou transformations de la structure macroscopique ? Des résultats expérimentaux ont permis de valider les prévisions de l’approche théorique.
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Dominique FRANÇOIS : Professeur honoraire de l'École centrale de Paris
INTRODUCTION
Les nanomatériaux font l'objet de nombreuses recherches, sont en plein développement et trouvent des applications diverses. Leur importance a été notamment soulignée dans les articles
En effet, le terme nanomatériau désigne aussi bien des matériaux divisés à l'extrême que des matériaux possédant des structures à l'échelle nanométrique. Les problématiques concernant ces divers types de nanomatériaux ne sont pas les mêmes. Selon les cas, elles sont d'ordre physique, chimique ou mécanique. Les traiter toutes aboutirait à un exposé disparate. Il semble donc préférable de se limiter à un aspect, ici celui des propriétés mécaniques, en vue précisément d'utiliser les nanomatériaux dans des structures de fonction mécanique. C'est pourquoi il va s'agir essentiellement de l'examen des matériaux nanostructurés, et encore pas de tous. Ils peuvent être classés en quatre catégories correspondant à leur dimensionnalité :
dimension 0 pour des matériaux contenant des amas nanométriques ;
dimension 1 pour ceux qui incorporent des nanotubes ou des fils nanostructurés et des multicouches d'épaisseurs nanométriques ;
dimension 2 pour des couches nanostructurées ;
dimension 3 pour des solides équiaxes nanostructurés. Gardant à l'esprit la fonction mécanique, les amas, les nanotubes interviendront comme renforts dans des matériaux qui possèdent en dehors de ceux-ci une microstructure classique. Il sera ici principalement question des fils et des solides équiaxes nanostructurés. Une classification supplémentaire intervient selon que les matériaux sont monophasés ou polyphasés
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Propriétés mécaniques des matériaux nanostructurés
Application des modèles aux matériaux nanostructurés
Sources bibliographiques
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