Alliage métallique amorphe - Définition
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Relaxation structurale
Lorsqu’un verre est maintenu à une température T
Cette variation de densité a été confirmée par des mesures de temps de vie de positrons (PAS Positron Annihilation Spectroscopy) sur des nuances base Zr. La relaxation structurale peut être suivie par des expériences de diffraction des rayons X qui manifestent l’existence de deux mécanismes associés à la relaxation structurale : des mouvements atomiques radiaux qui tendent à augmenter la densité du verre (topological short-range ordering ou TSRO) et des mouvements locaux qui augmentent l’ordre chimique à courte distance (chemical shortrange ordering ou CSRO) mais laissent inchangée la densité.
L’augmentation de densité est accompagnée d’une augmentation de module d’Young qui peut atteindre 10 % dans le cas de rubans amorphes base Pd. La relaxation structurale entraîne une variation de l’enthalpie associée à la transition vitreuse mesurée par DSC, directement proportionnelle à la variation de densité.
La diffusion dans les verres métalliques
Les matériaux cristallins possèdent deux modes principaux de diffusion : la diffusion par mécanisme lacunaire, qui se produit pour les atomes situés sur les sites du réseau, ou bien par diffusion interstitielle, dans ce cas de petits atomes situés entre les sites du réseau cristallin peuvent migrer par saut entre les atomes du réseau. Dans le cas des amorphes, la situation est moins nette, en raison de l’absence de réseau cristallin.
Expérimentalement, en ce qui concerne les verres métalliques, on constate un changement de pente dans le régime de diffusion lors du passage de la transition vitreuse il résulte en une moins grande dépendance du coefficient de diffusion à la température à l’état vitreux, le coefficient de diffusion devenant ainsi plus élevé que ce que prédirait l’extrapolation des valeurs du liquide surfondu.
Diverses propriétés physiques et applications
Les verres métalliques possèdent un ensemble de propriétés exceptionnelles : résistance à la corrosion et à l'abrasion, ferromagnétisme exceptionnellement doux, limite élastique très élevée, possibilité de mise en forme à la cote, biocompatibilité, etc. Leur commercialisation a commencé depuis quelques décennies sous forme de ruban, pour des transformateurs ou comme renforts de bétons armés, et quelques années pour les verres massifs, comme articles de sport (raquettes de tennis, clubs de golf, batte de baseball), éléments pour composants électroniques haute fidélité, etc. Ces matériaux étant toutefois chers, ils ciblent essentiellement des secteurs à haute valeur ajoutée (médical, militaire, ...), ou de luxe (sport, bijouterie).
