RheoMan: a five-year, ERC-funded (Advanced Grant), project to model the rheology of the Earth's mantle

Jul 12, 2013 Seminar from Louisette Priester General

On friday, july 12th, 2013, Mme louisette Priester will give a seminar (14h30 - Bat C6, 202) entitled: "Joints de grains et propriétés mécaniques des matériaux cristallins"

JOINTS DE GRAINS ET PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES MATERIAUX CRISTALLINS

 

Louisette PRIESTER

Professeur émérite, Université Paris 11 – Orsay

ICMPE/CNRS, Thiais

 

 

Les  joints de grains dans les matériaux cristallins sont des interfaces homophases, c-a-d des interfaces localisées entre deux cristaux de même structure et de même composition. Ils jouent un rôle fondamental dans la plupart des propriétés des matériaux : corrosion, plasticité, rupture, conductivité électrique … Pour comprendre ce rôle, la connaissance de la structure des joints de grains et de leurs défauts constitue un prérequis : c’est l’objectif de la première partie de mon exposé.

Le joint de grains est tout d’abord décrit en utilisant les outils géométriques de la Bicristallographie. Le joint de grains est un défaut par rapport au monocristal, sa formation implique donc des déformations locales qui s’organisent donnant lieu à la seconde description mécanique du joint en termes de dislocations intrinsèques. La description atomique par le modèle des unités structurales est le troisième approche, étroitement corrélée au modèle des dislocations, un défaut étant toujours une rupture de périodicité.

    Les trois descriptions précédentes concernent la structure du joint de grains parfait ; mais, comme les cristaux, les joints de grains réels ne sont pas parfaits ; leurs défauts sont responsables d’un grand nombre de leurs propriétés, en particulier mécaniques. De ce point de vue, les défauts structuraux ou dislocations extrinsèques jouent un rôle majeur dans la déformation plastique car ils résultent majoritairement de l’interaction entre dislocations de matrice et joints de grains. Les principaux modèles d’interactions et des résultats expérimentaux, dans le cas de joints de grains bien identifiés de cuivre et de nickel, feront l’objet de la seconde partie de l’exposé.

Finalement, nous tenterons de voir brièvement s’il est possible d’établir une relation entre les propriétés des joints de grains et celles de l’ensemble du matériau polycristallin. Cette question est à la base d’un concept appelé Ingénierie des joints de grains.