Caractérisation du comportement mécanique endommageable de réfractaires à haute température par couplage de techniques ultrasonores

Abstract

Les réfractaires à base de cordiérite (2MgO.2Al2O3.5SiO2) et de mullite (3Al2O3.2SiO2) sont utilisés comme support de cuisson dans les fours, du fait de leur faible coefficient de dilatation (3-4.10-6°C-1) qui leur confère une très bonne résistance aux chocs thermiques. Constitués de deux phases présentant des coefficients de dilation très différents (1,5 à 3.10-6 pour la cordiérite et 6 à 7.10-6 °C-1pour la mullite), ces matériaux peuvent s'endommager au cours des cyclages thermiques du fait des contraintes internes induites. L'étude présentée porte sur la caractérisation de l'endommagement généré par ce différentiel de dilatation, grâce à l'application de méthodes ultrasonores comme l'échographie et l'émission acoustique (EA). La mise en œuvre couplées de ces deux techniques permet lors des cycles thermiques effectués (20°C à 1200°C) de suivre en continu, d'une part, l'évolution des propriétés élastiques (module d'Young) et, d'autre part, l'activité d'émission acoustique générée dans le matériau. Les réponses obtenues permettent de proposer une chronologie différenciée des mécanismes intervenant lors de la montée en température et du refroidissement.