FRActure et Corrosion dans les VitroCéramiques – FRACOGLACE

Les vitrocéramiques consistent en des nano/microcristaux dispersés dans un verre résiduel. Ces matériaux méso-structurés ont de nombreuses applications, dans les implants médicaux ou les écrans de smartphone... Cependant, leur fissuration par corrosion sous contrainte (CSC) a été peu étudiée. Ce phénomène, qui dépend fortement de l'humidité relative et de la température, ainsi que du matériau (composition chimique et microstructure), peut restreindre considérablement leur utilisation en raison de la propagation des fissures pour des contraintes faibles. Ce projet vise à comprendre le lien entre la structure des vitrocéramiques et leur comportement en rupture (de la fissuration par CSC à la fracture dynamique) en réunissant des experts de différents domaines. Il regroupe l'UFSCar au Brésil (experts en développement, fabrication et caractérisation de vitrocéramiques et simulation informatique), l'IPR de l'Université de Rennes (experts en mise en forme d'échantillons, essais mécaniques, simulation multi-échelle) et le CEA (experts en CSC et analyse statistique). Le projet comprend trois axes principaux :
1/ La fabrication d'échantillons et la caractérisation structurale et rhéologique avec des techniques comme l'AFM, le Raman, le MEB.
2/ Le comportement en rupture : Ce travail permettra d'établir la courbe complète de CSC, dans des conditions contrôlées, de la limite de fatigue statique à la résistance à la rupture. La surface de fracture sera aussi analysée à l’aide d’outils statistiques.
Les données expérimentales seront complétées par des simulations à différentes échelles, ce qui permettra de mieux comprendre les changements structuraux induits mécaniquement.
3/ Ces données serviront à établir les relations entre structure d'une part et propriétés mécaniques, de fracture et de CSC d'autre part.
Cette collaboration comprendra des échanges fréquents entre les deux pays et impliquera des étudiants qui bénéficieront grandement des différentes expertises.