Comportement micromécanique de systèmes vitreux de nature différente autour de la température de transition vitreuse : approche expérimentale et modélisation
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
A real understanding of the rheological properties of vitreous systems and their evolution with temperature requires, as much as possible, a very precise knowledge of their structure. With this purpose, an experimental study has been carried out on a set of vitreous systems through their glass transition temperature in order to better understand the effect of the structure (kind and directivity of bonds) An original spectrometric method have led to experiments in the frequency range from 10-5 to 5Hz and in the temperature domain from 100K to 1500K. Concurrently, a physical analysis is also original and is based on new concepts developed in our laboratory. These concepts enable the description of the viscoelastic behaviour in a large domain of time and temperature, with experimentally accessible parameters, which physical meaning is clearly defined. Thus, above the glass transition Tg, in the liquid state, the characteristic time defining the molecular mobility either can be very dependent on the temperature or can vary slowly with temperature. The type of behaviour depends the content of glass modifiers or on chemical nature of bonds, i. E. The nature of forces assuming the cohesion of the glass former.
Abstract FR:
Une bonne connaissance des propriétés rhéologiques des systèmes vitreux et de leur évolution avec la température, nécessite, la connaissance aussi précise que possible le leur structure. Dans ce but, une étude expérimentale plus fine a été entreprise sur un ensemble de systèmes vitreux dans leur zone de transition vitreuse, pour mieux comprendre l'effet de la structure (nature et directivité des liaisons). Les expériences ont été conduites à l'aide d'une méthode spectrométrique originale (sollicitation mécanique sinusoïdales entre 10-5Hz et 56 Hz, température entre 100K et 1 500K. Parallèlement, un modèle physique a été développé en s'appuyant sur des nouveaux concepts qui conduisent à des expressions correspondant bien aux lois de comportement effectivement observées dans un grand domaine de temps et de température, tout en ne faisant intervenir que des paramètres dont la signification physique est clairement établie mais accessibles expérimentalement. Dans un deuxième temps, la détermination des paramètres physiques des différents systèmes vitreux étudiés permet de modéliser leur comportement. Le type de comportement dépend de la teneur en modificateur ou de la nature chimique des liaisons c'est à dire la nature des forces assurant la cohésion des formateurs.