Optimisation de la toughness des composites ZrO2-TiB2

Authors: B. Basu, J. Vleugels and O. Van Der Biest, Key Engineering Materials Vols. 206-213 (2002) pp. 1177-1180

Résumé

Des composites de zircone tétragonale polycrystalline stabilisée par l’yttrie (Y-TZP) avec 30 vol. % de TiB2 sont fabriqués par compression chaude en vacuum pendant 1 heure à 1450°C. Des poudres de zircone co-précipitées commerciales ainsi qu’une gamme de grades de mélanges de poudres expérimentaux composés de poudres monocliniques et de poudres co-précipitées 3Y-TZP ont été utilisés pour étudier l’influence de la composition de la matrice zircone sur la toughness à la rupture des composites. La variation observée des propriétés mécaniques des composites est expliquée en termes de la microstructure, des contraintes résiduelles dues à la présence de TiB2 et de la teneur en stabilisant. Alors que la teneur totale en yttrie est très cruciale, la contrainte résiduelle a été trouvée comme un paramètre additionnelle important influençant la transformabilité du t-ZrO2 qui doit être tenu en compte lors de l’optimisation de la toughness des composites. En plus du durcissement par transformation, la déflexion de fissure a été identifiée comme un mécanisme de durcissement actif dans les composites. Une approche simple pour adapter la toughness des composites ZrO2-TiB2 est proposée.