La compréhension des mécanismes de formation des verres métalliques au voisinage des états intermétalliques

Abstract

Pour Conclure, nous présentons les principales motivations de notre travail. Actuellement, avec les progrès rapides dans la technologie et à tous les niveaux, la conception et la prédiction de nouveaux matériaux assistés par ordinateur sont devenus de plus en plus nécessaires. Notre travail décrit les différents concepts de l’utilisation des approches de l’informatique des matériaux pour examiner les critères du GFA existants et tirer le meilleur indicateur parmi ces derniers, et étudier les propriétés mécaniques des intermétalliques polaires pour prédire des matériaux de grande dureté et rigidité. Dans la première partie, nous avons construit une base de données qui tient compte des différentes propriétés mécaniques des intermétalliques polaires de type phase de Laves. Ces données tirées à partir de calcul du premier principe sont considérées comme données d’entrée pour le calcul. Nous avons envisagé l’alternative de réduire ce nombre de données et les analysées en utilisant des modèles informatiques et des techniques du Datamining, l’analyse en composante principale (ACP), et la régression aux moindres carrés partiels (PLS), ont été appliquées afin d’identifier les tendances et propriétés de ces matériaux. Le principal objectif était de prédire les meilleurs intermétalliques polaires durs et rigides avec une ductilité appréciable. Nous avons démontré clairement qu'à partir d’une simple observation visuelle des graphes PCA et PLS, des positions des différents intermétalliques, on peut conclure que les composés YCu2 et YZn2 cristallisant dans la structure orthorhombique CeCu2 n'ont pas une bonne dureté et rigidité par rapport aux structures de phases de Laves (Hexagonal C14, C36 et cubique C15). Cependant, nos résultats confirment que les phases de Laves présentent des propriétés mécaniques très intéressantes, en particulier les deux structures C15(YZn2) et C14(YCu2) qui présentent une bonne dureté avec une ductilité appréciable, faisant de ces martiaux de bons candidats pour une éventuelle application dans le domaine de l’aéronautique. Dans la deuxième partie, nous avons tenté d’évaluer l’aptitude de vitrification (GFA) des verres métalliques massifs, pour cela nous nous somme basés sur des données expérimentales pour construire une base de données qui contient des propriétés thermiques de plusieurs verres métalliques massifs. Une analyse critique des indicateurs du GFA existants : Tg / Tl , Tg / Tm , γ , et ΔTx , a été réalisée à l'aide des techniques du datamining PCA et PLS. Le principal objectif était de juger leurs fiabilités et applicabilités pour mesurer l’aptitude de vitrification des différents BMGS obtenus expérimentalement. Nos résultats démontrent clairement qu’un seul indicateur du GFA spécifique n'est pas universellement applicable pour tous les BMGS. Cependant, le paramètre Trg = Tg / Tl est le meilleur parmi tous les indicateurs du GFA. Ainsi, nous avons démontré dans notre travail que sur la base des techniques de datamining et en utilisant les données expérimentales ou théoriques déjà existantes sur les verres métalliques massifs, il est possible d'extraire le meilleur indicateur du GFA sans faire de calculs ni de l’expérience. Le calcul avec ces nouvelles approches produit des résultats comparables aux mesures expérimentales et ab-initio, et démontre comment l'informatique peut être employée pour utiliser l'information afin de déterminer ce qui est nécessaire et utile. Les résultats obtenus sont très encourageants à approfondir l’étude dans ce domaine du Datamining. Ce travail en perspective devrait servir à l’intégration de l’informatique de matériaux dans la conception de nouveaux matériaux et augmenter aussi nos chances de découvrir de nouveaux matériaux aux propriétés exotiques.