Abstract FR:

Ce travail de these met en evidence des phenomenes nouveaux lies aux mecanismes de la fracture du verre a une echelle proche de la liaison chimique. Ceci a ete realise a travers l'etude, principalement par microscopie a forces atomiques (afm), des deux phases essentielles d'un processus de rupture que sont l'initiation, qui se traduit generalement par l'existence d'un defaut de surface, et la propagation. ? dans le cas de fibres de verre, nous avons pu montrer, par irradiation avec des ions hautement energetiques, que la creation d'un seul defaut de taille nanometrique suffit a diminuer la resistance mecanique de facon significative. ? nous avons mis en evidence le caractere fractal d'une surface de verre et nous proposons que ce caractere fractal soit a l'origine de l'ecart entre la contrainte de rupture theorique et experimentale. ? pour la premiere fois, nous avons reussi a imager l'extremite reelle d'une fissure, non seulement dans des conditions statiques, mais aussi en regime de propagation sub-critique a des vitesses allant de 0. 1 a 10 nm/s (mesurees directement par (afm). Nous avons ainsi pu mettre en evidence l'existence d'une zone plastique de quelques dizaines de nanometres a son extremite. Ceci conduit a proposer un modele faisant intervenir trois regions (elastique lineaire, elastique non-lineaire, plastique). ? l'examen fractographique de surfaces de rupture de verre silicate conduit a une description continue et auto-similaire du facies de fracture qui est forme de reliefs elementaires de taille nanoscopique. Cette approche par afm s'est averee tres fructueuse et peut se generaliser a l'etude de la fracture d'un grand nombre d'autres materiaux tels que les ceramiques, les composites, etc