1. Renforcement des limites des grains :les particules de céramique peuvent agir comme des points de fixation efficaces des limites des grains. Ils gênent le mouvement des joints de grains lors de la déformation, renforçant ainsi la matrice de cuivre. La présence de particules de céramique limite la croissance des grains, ce qui donne lieu à une structure de grains plus fine. Les grains plus fins offrent plus de résistance au mouvement de dislocation, conduisant à une résistance accrue.
2. Interactions dislocation-particules :Les particules de céramique peuvent interagir avec les dislocations de la matrice de cuivre. Les dislocations sont des défauts linéaires qui peuvent se déplacer et provoquer une déformation plastique du matériau. Les particules de céramique peuvent agir comme des obstacles au mouvement des luxations, provoquant la courbure ou la courbure des luxations autour d'elles. Cela nécessite une énergie supplémentaire pour que les dislocations parviennent à vaincre les particules, ce qui entraîne une résistance accrue à la déformation plastique et donc un renforcement du cuivre.
3. Déviation et pontage des fissures :Les particules de céramique peuvent également contribuer au durcissement du cuivre. Lorsque le matériau est soumis à des contraintes extérieures, des fissures peuvent se former et se propager. La présence de particules de céramique peut dévier le chemin de ces fissures, les faisant suivre un chemin plus tortueux. Cela augmente l’énergie nécessaire à la propagation des fissures et améliore la ténacité du composite cuivre-céramique.
4. Transfert de charge :les particules de céramique peuvent également servir de composants porteurs au sein de la matrice de cuivre. Ils peuvent supporter une partie de la charge appliquée, réduisant ainsi la contrainte sur la matrice de cuivre. Ce mécanisme de partage de charge contribue à la résistance globale et aux performances mécaniques du matériau composite.
5. Renforcement Orowan :Dans certains cas, les particules de céramique peuvent agir comme de puissants obstacles empêchant le mouvement des luxations. Lorsque les dislocations rencontrent une particule, elles peuvent soit la contourner, soit être bloquées par elle. L'énergie nécessaire pour que la dislocation contourne la particule est connue sous le nom de contrainte d'Orowan. La présence des particules augmente la contrainte d'Orowan, conduisant à une résistance accrue du matériau.
Les mécanismes de renforcement spécifiques qui dominent dans un composite cuivre-céramique dépendent de la taille, de la forme, de la fraction volumique et de la distribution des particules céramiques, ainsi que des propriétés de la matrice de cuivre et de la nature de l'interface entre les deux matériaux.
