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Du cuivre résistant à la rupture obtenu par des chercheurs français

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Un cuivre particulièrement fin, dit "nanocristallin" et composé de grains jusqu'à mille fois plus petits que le métal classique, peut être étiré de 10 à 15 % de sa taille initiale à température ambiante sans se rompre, ce qui permet d'envisager des applications industrielles intéressantes, révèlent des chercheurs français dans un article publié dans la revue "Science".Fabriqué à partir d'une poudre obtenue par la technique d'évaporation-condensation de gouttes microscopiques de cuivre en fusion puis compactée et extrudée, le cuivre nanocristallin est composé de cristaux d'une centaine de nanomètres (milliardièmes de mètre), alors que le cuivre couramment utilisé, microcristallin, est formé de grains cent à mille fois plus gros. Selon les auteurs de l'étude, dirigée par Yannick Champion, du Centre d'études de Chimie Métallurgique du CNRS (CECM, Vitry-sur-Seine), et Patrick Langlois, du Laboratoire d'ingénierie des matériaux et des hautes pressions (LIMHP, Villetaneuse), le cuivre nanocristallin présente un comportement élasto-plastique quasi parfait, phénomène "qui n'avait encore jamais été observé". Quand on étire un matériau classique, a expliqué à l'AFP Sandrine Guérin-Mailly (CECM), co-signataire de l'article, plus la force appliquée est importante, plus il se déforme. Mais au bout d'un certain temps apparaissent des fissures qui finissent par provoquer sa rupture. Dans le cuivre nanocristallin, la traction entraîne une déformation homogène, et le métal se comporte comme un élastique : si on arrête de tirer, il revient à sa taille initiale. "On passe ensuite à une déformation plastique qui n'est pas totalement réversible", a précisé la scientifique. "Les cristaux glissent alors les uns par rapport aux autres, ce qui empêche l'apparition des fissures. Cette déformation importante sans rupture est connue sous le nom de superplasticité." Cette avancée dans la compréhension des propriétés des matériaux nanocristallins pourrait, à terme, faciliter la production de structures plus complexes et de matériaux plus performants. "On pourrait par exemple étirer les fils électriques avec des méthodes plus pratiques et moins chères, en augmentant leur résistance à la déformation", a ajouté Sandrine Guérin-Mailly.

Science du 11-04-2003 :

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/300/5617/310?etoc

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• Publié dans : Nanomatériaux
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