La ténacité à la rupture des verres inorganiques

Résumé La mesure de la ténacité à la rupture ( K Ic ) des verres reste encore une tâche difficile, soulevant des problèmes expérimentaux et théoriques. Les méthodes disponibles pour estimer K Ic sont passées en revue, en mettant l'accent sur leurs avantages et inconvénients respectifs. Au vu de notre compréhension actuelle, cette analyse privilégie la méthode SEPB. La résistance ultime des verres, la taille critique des défauts et la charge d'indentation pour le début de l'initiation des fissures sont discutées, à la lumière des fondamentaux de la mécanique des ruptures et des bases classiques concernant la mécanique des matériaux fragiles. Des expressions analytiques ont été proposées pour prédire l'énergie de rupture et la ténacité à la rupture des verres issus de différents systèmes chimiques à partir de leurs compositions nominales. Les valeurs théoriques ont été comparées avec les valeurs expérimentales, telles qu'obtenues par des méthodes auto-cohérentes lorsque disponibles. L'accord observé dans la plupart des cas suggère que les valeurs K Ic mesurées correspondent au régime de propagation des fissures (contrairement au seuil d'initiation des fissures), et soutient les investigations antérieures sur les verres et céramiques, qui ont montré qu'un sommet de fissure est presque atomiquement pointu dans ces matériaux (sauf pour les verres métalliques). Quelques idées pour concevoir des verres plus résistants sont enfin présentées.