Propriétés Mécaniques des Eutectiques Al2O3-ZrO2 Solidifiés Directionnellement

Authors: J.Y. Pastor, P. Poza, J. LLorca, J.I. Pena, R.I. Merino, V.M. Orera

Résumé

La relation entre la microstructure et les propriétés mécaniques a été étudiée dans les bâtons eutectiques Al2O3-ZrO2. Le matériau, produit par solidification directionnelle utilisant la méthode de zone flottante chauffée par laser, était principalement composé de colonnes composées d’un réseau interpénétrant ou ordonné fin de ZrO2 et d’α-Al2O3 entourées d’une zone de limite épaisse contenant des pores et d’autres défauts. La résistance en flexure des bâtons eutectiques était excellente (>1,1 GPa) grâce à la petite taille critique des défauts et à la haute toughness (7,8 MPa.m1/2). Aucune changement de microstructure n’a été observé après environ 1 h d’exposition à 1700 K, et l’oxyde eutectique a maintenu une très haute résistance jusqu’à cette température. La nature des défauts critiques ayant conduit à la rupture, les mécanismes de renforcement par toughness, et les différences entre la résistance longitudinale et transversale sont discutés à la lumière des caractéristiques microstructurelles du matériau.