DYNAMIC RESPONSE AND MICROSTRUCTURE OF COMMERCIAL ALUMINA

Résumé
La réponse dynamique d'échantillons d'alumine du commerce a été déterminée entre 30 et 100 Kb, à l'aide de jauges en manganin. L'onde de contrainte se compose d'un précurseur élastique à 60 Kb, suivi d'une onde déstabilisée jusqu'au niveau final du choc. Les jauges en manganin ont été utilisées pour trouver la courbe d'Hugoniot et la limite d'écaillage du matériau. Le profil de l'onde de détente a été exploité pour en déduire l'état du milieu après le passage de l'onde de choc. La limite élastique d'Hugoniot peut varier de 6 à 7 GPa uniquement en modifiant l'histoire thermique des échantillons d'alumine. Les variations des propriétés dynamiques sont corrélées à la modification de la microstructure du matériau et à la variation des propriétés en fatigue statique. Cette corrélation est interprétée en termes d'un modèle de rupture dynamique basé sur la considération d'une population de microfissures non-connectées.

Abstract
The dynamic response of commercial alumina discs, with an inmaterial manganin gauge, was determined in the 30 to 100 Kb range. The shock wave was composed of an initial elastic jump to about 60 Kb and a subsequent dispersive rise to the final shock level. The manganin gauges were used to determine the Hugoniot curve and the spall strength of the material. Various features of the release wave were used to deduce the state of the material after passage of the shock wave. The Hugoniot Elastic Limit could be varied from 6.0 to 7.5 GPa solely by varying the thermal history of the alumina specimens. These changes in dynamic properties were shown to correspond to microstructural changes and were well-correlated with corresponding changes in the static fracture toughness. This correlation was explained in terms of a model for dynamic yielding based on multiple unconnected microcracking on the scale of the microstructure.