DETERMINATION OF THE DYNAMIC RESPONSE OF A NITRIDE GLASS PARTICULATE COMPOSITE

Résumé
Le développement des céramiques avancées mise en oeuvre dans des applications où les vitesses de déformations sont élevées a suscité un intérêt pour la mesure de leurs caractéristiques dynamiques. Des essais d'impacts plans ont été mise en oeuvre sur une vitrocéramique obtenue par pressage à chaud à base de renforts SIC et d'une matrice verre oxydo-nitrurée. Les éprouvettes présentent une porosité inférieure à 2% en volume. Le renfort SIC, en poudre, est chimiquement inerte vis à vis de la matrice, mais cependant jamais complètement mouillé et dispersé de façon homogène. Des mesures de caractéristiques statiques et dynamiques ont été effectuées à la fois pour le verre nitruré monolithique, et pour le composite. Des courbes d'Hugoniot ont été établies grâce à des jauges au Mangania dans la gamme du composite s'est révélée être, à peu de choses près, celle déterminées par la loi des mélanges, alors que la limite élastique d'Hugoniot (LEH) du composite (9,2 GPa) est assez proche de celle du verre. Par ailleurs la ténacité et la résistance à la flexion du composite sont largement supérieures aux valeurs correspondantes mesurées pour le verre.

Abstract
The development of advanced ceramics for high strain rate applications has generated an interest in the measurement of the dynamical mechanical properties of these materials. Planar impact experiments were performed on a hot-pressed particulate composite of an oxynitride glass matrix with 50 wt% SiC filler. The samples contained less than 2 vol% porosity. The SiC filler powder was chemically inert in the oxynitride glass but was nevertheless completely wetted and homogeneously dispersed. Static and dynamic mechanical properties were measured for both the monolithic glass matrix and the particulate composite. Hugoniot curves were determined in the shock pressure range from 2.5 to 10 GPa using manganin gauges. The shock impedance of the composite was approximately that expected from the law of mixtures while the Hugoniot elastic limit (HEL) of the composite, 9.2 GPa, was close to that of the parent glass. On the otherhand, the toughness and bend strength of the composite greatly exceeded those of the parent glass.