Topic description
L'objectif de cette thèse est d'établir le lien entre la (nano/micro)-structure et la CSC des vitrocéramiques dans les régions II et III. Pour cela, deux compositions de vitrocéramiques sont considérées à différents taux de cristallisation : une à base de disilicate de lithium, largement utilisée en médecine dentaire, et une autre à base d'aluminosilicate de zinc à fort intérêt pour les applications optiques. Ces deux compositions génèrent la formation de cristaux de type, taille et forme qui leur sont propres. D'une part, la structure des vitrocéramiques sera analysée à différentes échelles caractéristiques (celles des cristaux, du verre résiduel et de la vitrocéramique elle-même) en utilisant des techniques complémentaires : RMN, DRX, MEB et microscopie à champ proche (AFM). D'autre part, des expériences de PDM seront menées pour obtenir les courbes de CSC dans les régions II et III. Il s'agira finalement de caractériser post-mortem les surfaces de rupture par AFM, et d'analyser la statistique des rugosités à l'aide de certains outils de la physique non-linéaire pour en extraire les longueurs caractéristiques pertinentes. C'est la mise en regard de l'ensemble de ces données acquises qui permettra d'atteindre une vision holistique du problème.
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The thesis goal is to investigate the link between (nano/micro-) structures and the SCC behaviour in glass-ceramic (GC) at relatively high crack propagation velocities (Region II and III). To do so, two types of glass-ceramic will be studied at different crystal volume fraction: Lithium disilicate, a reference GC widely used in dental application, and a more complex gahnite-based GC attractive for optical applications. Both GC have their own specific crystal type, size and shape. On one hand, the GC structure will be examined at different scales characteristic of the residual glass, the crystals and the GC itself using complementary and advanced technics such as NMR, XRD, SEM and by near field microscopy (AFM). On the other hand, PDM measurements will be performed to obtain the SCC curve in region II and III. The fracture surface will also be characterized by AFM and the roughness statistics will be analyzed by different statistical tools (stochastic modelling, fractal analysis) to extract characteristic lengths. All acquired data will be combined to reach a holistic viewpoint.
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Début de la thèse : 01/10/
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ANR*
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