Influence des transformations de phase de la zircone sur le comportement thermomécanique de réfractaires électrofondus à haute teneur en zircone
Résumé
L’évolution perpétuelle des applications verrières implique le développement de nouveaux réfractaires électrofondus à haute teneur en zircone. Dans ce contexte, de nouvelles compositions sont étudiées dans le programme ANR ASZTech. Ces réfractaires élaborés de façon similaire aux procédés de fonderie présentent une microstructure peu commune pour une céramique, des dendrites de zircone au sein d’une phase vitreuse.
L’objectif de cette étude vise à comprendre les effets mécaniques induits par la transformation de phase de la zircone lors de l’étape critique de refroidissement des blocs mais aussi lors de leur mise en température de fonctionnement.
L’étude des propriétés mécaniques à haute température repose sur la caractérisation des propriétés d’élasticité par échographie ultrasonore couplée à de l’émission acoustique afin d’identifier l’endommagement induit par la transformation de la zircone ainsi que par les différentiels de dilatation thermique entre les phases. Les lois de comportement ont été établies afin de déterminer la transition fragile ductile de ces matériaux à haute température. La compréhension des relations entre le comportement thermomécanique et la microstructure nécessite des analyses de l’échelle locale à l’échelle globale. Des observations microstructurales par microscopie électronique à balayage et la diffraction d’électrons rétrodiffusés complètent les essais mécaniques.